Nossa estrela, o Sol, ocasionalmente une forças com a Lua para oferecer a nós, terráqueos, um eclipse solar espetacular – como aquele que será visível em partes dos Estados Unidos, México e Canadá em 8 de abril.



Mas lá fora, entre as outras estrelas, com que frequência podemos ver eclipses semelhantes? A resposta depende do seu ponto de vista. Literalmente.

Na Terra, um eclipse solar total ocorre quando a lua bloqueia o disco solar visto de parte da superfície da Terra. Neste caso, o “caminho da totalidade” será uma faixa que atravessa todo o país, do Texas ao Maine.

Também podemos ver "eclipses" envolvendo Mercúrio e Vênus, os dois planetas do nosso sistema solar que orbitam o Sol mais próximo do que a Terra, à medida que passam entre os nossos telescópios e o Sol (embora apenas usando telescópios com filtros de proteção para evitar danos aos olhos). ). Nestes eventos raros, os planetas são pequenos pontos que cruzam o disco muito maior do Sol.

E os astrónomos podem, de certa forma, “ver” eclipses entre outros sistemas de planetas que orbitam as suas estrelas-mãe. Neste caso, o eclipse é uma pequena gota na luz das estrelas quando um planeta, do nosso ponto de vista, cruza a face da sua estrela.

Essa travessia, chamada de trânsito, pode ser registrada em sensores de luz sensíveis conectados a telescópios na Terra e no espaço, como o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o Telescópio Espacial James Webb ou o TESS (o Transiting Exoplanet Survey Satellite). É assim que a maior parte dos mais de 5.500 exoplanetas confirmados – planetas em torno de outras estrelas – foram detectados até agora, embora outros métodos também sejam usados ​​para detectar exoplanetas.

“Um eclipse solar é um trânsito enorme”, disse Allison Youngblood, cientista adjunta do projeto TESS no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

E ambos os tipos de “trânsitos” – quer envolvam eclipses solares ou exoplanetas – podem produzir uma ciência que mudará o mundo. As observações do eclipse solar em 1919 ajudaram a provar a teoria da relatividade geral de Einstein, quando a curvatura da luz de uma estrela pela gravidade do Sol fez com que a posição aparente da estrela mudasse - mostrando que a gravidade faz com que o espaço e o tempo se curvem em torno dela.

Os trânsitos de exoplanetas também fornecem muito mais do que apenas detecções de planetas distantes, disse Youngblood.

“O planeta passa na frente da estrela e bloqueia uma certa quantidade de luz da estrela”, disse ela. "A queda [na luz das estrelas] diz-nos sobre o tamanho do planeta. Dá-nos uma medida do raio do planeta."

Medições cuidadosas de múltiplos trânsitos também podem revelar a duração de um ano num exoplaneta e fornecer informações sobre a sua formação e história. Medições cuidadosas de múltiplos trânsitos também podem fornecer informações sobre a formação e a história dos exoplanetas.

Além disso, a luz estelar que brilha através da atmosfera do exoplaneta durante o seu trânsito, se medida utilizando um instrumento chamado espectrógrafo, pode revelar características mais profundas do próprio planeta. A luz é dividida num espectro semelhante ao do arco-íris, e as fatias que faltam no espectro podem indicar gases na atmosfera do planeta que absorveram essa “cor” – ou comprimento de onda.

"Medir o planeta em muitos comprimentos de onda nos diz quais produtos químicos e quais moléculas existem na atmosfera desse planeta", disse Youngblood.

Os eclipses são uma forma tão prática de capturar informações sobre mundos distantes que os cientistas aprenderam a criar os seus próprios. Em vez de esperar que os eclipses ocorram na natureza, eles podem projetá-los diretamente dentro de seus telescópios. Instrumentos chamados coronógrafos, usados ​​pela primeira vez na Terra para estudar a atmosfera exterior do Sol (a coroa), são agora transportados a bordo de vários telescópios espaciais.

Quando o próximo telescópio espacial carro-chefe da NASA, o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, for lançado em maio de 2027, ele demonstrará novas tecnologias coronográficas que nunca foram voadas no espaço antes. Os coronógrafos usam um sistema de máscaras e filtros para bloquear a luz de uma estrela central, revelando a luz muito mais fraca dos planetas em órbita ao seu redor.

Claro, isso não é tão fácil quanto parece. Quer procurem trânsitos ou imagens diretas de exoplanetas utilizando um coronógrafo, os astrónomos têm de enfrentar a luz esmagadora das estrelas – um imenso desafio tecnológico.

“Um trânsito semelhante ao da Terra em frente às estrelas é equivalente a um mosquito andando em frente a um farol”, disse David Ciardi, cientista-chefe do Exoplanet Science Institute da NASA em Caltech. "É assim que pouca luz é bloqueada."

Não temos esse problema ao observar eclipses solares – “nossos primeiros coronógrafos”, diz Ciardi. Por puro acaso, a lua cobre o sol completamente durante um eclipse.

“Um eclipse solar é como um ser humano andando na frente de um farol”, disse ele.

Não teríamos essa sorte em outros planetas do nosso sistema solar.

As luas de Marte com formatos estranhos são demasiado pequenas para bloquear totalmente o Sol durante os seus trânsitos; e embora os eclipses possam ser espetaculares entre os planetas exteriores – por exemplo, Júpiter e suas muitas luas – eles não corresponderiam à cobertura total de um eclipse solar.

Acontece que vivemos em uma época favorável para a visualização de eclipses. Há bilhões de anos, a Lua estava muito mais próxima da Terra e teria parecido diminuir o Sol durante um eclipse. E daqui a cerca de 700 milhões de anos, a Lua estará tão mais distante que não será mais capaz de realizar eclipses solares totais.

“Um eclipse solar é o auge da sorte”, disse Tripathi. "O tamanho e a distância da lua permitem que ela bloqueie completamente a luz do sol. Estamos neste momento e lugar perfeitos no universo para podermos testemunhar um fenômeno tão perfeito."

Fornecido pela NASA