p A impressão deste artista mostra uma vista da superfície do planeta Proxima b orbitando a estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. Crédito:ESO / M. Kornmesser
p A incerteza na ciência é uma coisa boa. Porque é assim que funciona o modelo científico:você observa um fenômeno, em seguida, forme uma hipótese sobre por que esse fenômeno está ocorrendo, em seguida, teste a hipótese, o que o leva a desenvolver uma nova hipótese, e assim por diante. Esse processo significa que pode ser difícil saber algo definitivamente. Em vez de, os cientistas trabalham para entender a incerteza em suas medições, seus modelos, suas conclusões. p Em outras palavras, ao invés de ser uma limitação, a incerteza pode ajudar a melhorar nosso conhecimento do mundo natural, e diga-nos quais perguntas devemos fazer a seguir.
p Mas esse conforto com a incerteza nem sempre se traduz em como as descobertas científicas são comunicadas. Especialmente com mídia social difundida e tempos de resposta rápidos para jornalistas e assessorias de imprensa, as nuances ou mesmo as principais limitações de uma descoberta científica podem ser difíceis de transmitir ao público. Como resultado, é possível que as pessoas - perfeitamente compreensível - tenham a impressão de que uma nova descoberta é mais robusta do que realmente é.
p Veja os exoplanetas. Uma vez que se pensava estar confinado ao reino da ficção científica, agora existem mais de 4, 000 mundos conhecidos por orbitarem outras estrelas. E esse número está aumentando constantemente. Mais emocionante, espaçonaves como a missão TESS da NASA são cada vez mais capazes de pesquisar por veículos menores, exoplanetas rochosos, incluindo aqueles que podem ser semelhantes à Terra e talvez até habitáveis.
p Existem vários métodos pelos quais os exoplanetas são detectados. Exoplanetas suspeitos são chamados de "candidatos" até que duas ou de preferência mais abordagens independentes confirmem que eles são, na verdade, real. As duas técnicas principais são a fotometria de trânsito e o método da velocidade radial.
p A fotometria de trânsito envolve observar uma estrela distante através de um telescópio (geralmente um muito poderoso) e ver se seu brilho diminui. Se então, uma explicação para esse escurecimento é que um planeta passou entre a estrela e o observador na Terra. Se uma estrela parecer escurecer regularmente, essa é uma boa evidência circunstancial de que um planeta cruzando na frente da estrela é o culpado. A fotometria de trânsito pode até estimar o tamanho de um planeta, medindo o quanto o planeta escurece sua estrela (porque um planeta maior bloqueará mais luz do que um planeta menor).
p Claro, para este método funcionar, o plano orbital de um exoplaneta deve ser tal que cruze a estrela vista pela Terra. E o planeta deve girar sua estrela com freqüência suficiente para que possamos detectá-lo em um período de tempo de observação razoável. Por exemplo, um planeta que leva tanto tempo para girar em torno de uma estrela quanto Plutão leva para orbitar o Sol não é algo que provavelmente detectaremos, mesmo que seu plano orbital esteja de ponta-cabeça com a Terra.
p O método da velocidade radial procura por pequenas oscilações na rotação de uma estrela (conforme medido pelas variações nas propriedades da luz que ela emite). Como é o caso da fotometria de trânsito, se esta oscilação ocorre regularmente, então podemos razoavelmente concluir que o puxão gravitacional de um planeta em órbita é o responsável. E, novamente, essa oscilação precisa se repetir com freqüência suficiente para que tenhamos a chance de detectá-la com os telescópios.
p Contudo, uma grande vantagem do método da velocidade radial sobre a fotometria de trânsito é que um planeta não precisa cruzar sua estrela da perspectiva de um astrônomo na Terra. Mas também é aí que reside uma grande incerteza na compreensão do tipo de planeta que podemos detectar com este método.
p Imagine um planeta circulando sua estrela em uma órbita próxima, em relação à Terra. A oscilação que este planeta induziria em sua estrela seria um valor máximo de nossa perspectiva:a quantidade de movimento da estrela é maior em nossa direção ou para longe de nós. (Claro, a quantidade desse movimento é realmente pequena, mas algo que ainda podemos medir com telescópios modernos.). Por outro lado, se o planeta orbitasse em um plano que estava de frente para nós - isto é, veríamos toda a órbita como um círculo de nosso ponto de vista - então não veríamos nenhuma oscilação. Todos os puxões da estrela estariam no plano da órbita, não deixando nenhuma mudança nas propriedades da luz da estrela para detectarmos.
p Mas e se, como é mais provável, um planeta orbita em um plano que não tem borda, nem de frente, para nós?
p A oscilação que detectaríamos seria uma parte da oscilação total. E uma vez que a magnitude da oscilação está relacionada à massa do planeta em órbita, só seríamos capazes de medir um valor mínimo para a massa desse planeta. Isso importa, porque a massa equivale ao tamanho:um planeta de baixa massa tem uma chance maior de ser rochoso do que um planeta de alta massa. E é aqui que vários métodos de detecção são úteis, porque se a fotometria de trânsito pode medir o tamanho de um planeta, e as medições de velocidade radial nos dão a massa do planeta, então a densidade do exoplaneta pode ser calculada.
p Um planeta com alta densidade tem muito mais probabilidade de ser rochoso - como a Terra ou Vênus - do que um planeta com densidade mais baixa, que pode ser composto principalmente de gases, como Netuno e Urano. Mas para um exoplaneta detectado apenas com velocidade radial, pode ser impossível saber se seu valor de massa medido é preciso, e assim a natureza de tal planeta, rocha ou gasosa, é incerto.
p Os astrônomos sabem disso, claro, e a menos que o ângulo da órbita de um planeta em relação à Terra seja conhecido (com fotometria de trânsito, dizer), eles relatam a massa de um exoplaneta encontrada com o método da velocidade radial, no mínimo. Este é um exemplo de onde a incerteza na ciência é totalmente reconhecida. Mas também é um exemplo de onde essa incerteza não é necessariamente óbvia para alguém que não está particularmente familiarizado com a forma como os exoplanetas são descobertos.
p Por exemplo, em 2016, o Observatório Europeu do Sul anunciou a descoberta de um planeta orbitando a estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri. Este planeta, chamado Proxima b, foi detectado com o método da velocidade radial e tem uma massa mínima de 1,27 vezes a da Terra, tornando-o um planeta rochoso. (Você pode ver a impressão de um artista do planeta no topo desta página.)
p Mas é inteiramente possível que Proxima b seja ainda mais massivo, e pode até ser um mini-Netuno - um tipo de planeta não encontrado em nosso sistema solar, mas isso parece ser comum em outros lugares, com uma espessa atmosfera de hidrogênio-hélio. Um mini-Netuno não se parece em nada com um mundo rochoso como a Terra, mas as ilustrações que acompanharam as notícias da descoberta do Proxima b (como a que está no topo desta página) não conseguiram capturar facilmente essa incerteza. E entao, embora exoplanetas sejam coisas incrivelmente interessantes para estudar e aprender, vale a pena manter a mente aberta quando surgirem artigos sobre a habitabilidade potencial dos planetas que estão ao nosso lado. Pelo menos, até que possamos fazer uma visita a eles.