Quando se trata de imagens diretas de exoplanetas semelhantes à Terra orbitando estrelas distantes, ver nem sempre acreditar.

Um novo estudo da Cornell descobriu que os telescópios de próxima geração usados ​​para ver exoplanetas podem confundir planetas como a Terra com outros tipos de planetas no mesmo sistema solar.

Com os telescópios de hoje, planetas distantes escuros são difíceis de ver contra o brilho de suas estrelas hospedeiras, mas ferramentas de última geração, como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, atualmente em desenvolvimento pela NASA, será melhor na imagem de planetas semelhantes à Terra, que orbita estrelas na distância certa para oferecer condições primárias para a vida.

"Assim que tivermos a capacidade de criar imagens de planetas semelhantes à Terra, na verdade, teremos que nos preocupar em confundi-los com tipos de planetas completamente diferentes, "disse Dmitry Savransky, professor associado da Escola Sibley de Engenharia Mecânica e Aeroespacial (Faculdade de Engenharia) e do Departamento de Astronomia (Faculdade de Artes e Ciências).

"Os futuros telescópios que permitirão essas observações serão tão grandes, caro, e difíceis de construir e lançar que não podemos perder um único segundo de tempo com eles, "Savransky disse, "É por isso que é tão importante pensar em todas essas questões potenciais com antecedência."

Ao usar o próprio sistema solar da Terra como modelo de um sistema estelar inexplorado, Savransky e Dean Keithly, estudante de doutorado na área de engenharia mecânica e aeroespacial, calculou que, mesmo com técnicas de imagem direta e os recursos aumentados do futuro, telescópios de alta potência, exoplanetas tão diferentes quanto Urano e Terra podem ser confundidos um com o outro.

A pesquisa foi publicada em 23 de setembro em Cartas de jornal astrofísico , e detalha como as medições que estimam a separação e o brilho do planeta-estrela podem causar "confusão planetária". A modelagem descobre que quando dois planetas compartilham a mesma separação e magnitude ao longo de suas órbitas, um planeta pode ser confundido com o outro.

"Estou fazendo a pergunta, 'É possível que Júpiter possa ter a mesma separação e brilho que a Terra? Podemos confundir essas duas coisas que acabamos de detectar? ' E a resposta é sim, "Disse Keithly." Um exoplaneta habitável semelhante à Terra em torno de uma estrela em um sistema solar diferente poderia ser confundido com muitos outros tipos de planetas. "

Keithly e Savransky - ambos membros do Instituto Carl Sagan de Cornell - identificaram 21 casos em seu modelo de sistema solar em que um planeta individual tinha a mesma separação aparente planeta-estrela e brilho de outro planeta. Usando esses dados, foi calculado que um planeta semelhante à Terra poderia ser identificado erroneamente com um planeta semelhante a Mercúrio em 36% dos sistemas solares gerados aleatoriamente; com um planeta semelhante a Marte em cerca de 43% dos sistemas solares gerados aleatoriamente; e com um planeta semelhante a Vênus em mais de 72% dos sistemas solares gerados aleatoriamente.

Em contraste, confusão entre planetas semelhantes à Terra e planetas gigantes gasosos maiores semelhantes a Netuno, Saturno e Urano eram menos prováveis, e pode ocorrer em 1-4% dos sistemas solares gerados aleatoriamente.

Confundir planetas uns com os outros pode ser um problema caro e demorado para os pesquisadores. Planejamento extensivo e fundos vão para cada uso de um telescópio de alta potência, portanto, a falsa identificação de um exoplaneta habitável desperdiça um tempo valioso do telescópio. Com este problema identificado, os pesquisadores podem projetar pesquisas de missão de imagem direta de exoplanetas mais eficientes. Os pesquisadores alertam que novas melhorias no contraste do instrumento e nos ângulos internos de trabalho podem agravar o problema, e aconselhar que as futuras missões de imagem direta de exoplanetas façam várias observações para diferenciar com mais precisão os planetas.