Até hoje em dia, a Terra parece ser bastante excepcional, já que a maioria dos mundos que detectamos nas três décadas desde a primeira descoberta de exoplanetas tem sido muito grandes e quentes. Mas isso se deve em parte às limitações em nossa capacidade de detectar exoplanetas menores e mais frios, o que significa que nosso lar pode não ser tão único quanto parece.

Nos próximos anos, uma série de novos observatórios está pronta para mudar essa realidade. Isso inclui o lançamento das missões da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês): PLATO (início de 2027) e ARIEL (2031). O PLATO encontrará esses mundos, enquanto o ARIEL estudará as atmosferas de exoplanetas conhecidos em mais detalhes.

“O PLATO é uma missão revolucionária que não apenas nos encontrará novos exoplanetas, especialmente exoplanetas do tamanho e massa da Terra em órbitas de um ano, mas também nos dirá sobre as idades das estrelas e desses mundos”, disse Maximilian Günther da ESA ao IFLScience. “Realmente teremos uma mudança de paradigma em termos de nossa compreensão de outros mundos… isso é extremamente empolgante!”

Uma mudança que promete revigorar a busca por uma exo-Terra é o desenvolvimento de uma classe maior de observatórios. Um deles está sendo configurado para ser capaz de fotografar diretamente um gêmeo da Terra.

É importante saber que não estamos falando de ter o mesmo nível de resolução que, por exemplo, a visão da Terra pela Artemis 2 em órbita. Estaremos olhando para alguns pixels. Esses pixels, no entanto, podem ser suficientes para nos dizer se a vida poderia existir lá.

Como vamos ver o exoplaneta?

Essa possibilidade existe graças ao próximo Telescópio Gigante de Magalhães no Deserto de Atacama, no Chile;

Este telescópio terrestre está sendo desenvolvido por um consórcio de 16 institutos de pesquisa de sete países e terá um espelho primário enorme de 25,4 metros composto por sete segmentos circulares;

Seu poder de resolução será dez vezes maior que o Hubble e quatro vezes maior que o James Webb;

Os telescópios precisam de espelhos grandes, mas também necessitam de instrumentos incríveis para aproveitá-los;

Um grande problema é que o ar é um grande incômodo, com a turbulência na atmosfera criando distorções nas imagens;

Para resolver isso, os observatórios usam computadores ultrarrápidos e espelhos deformáveis para corrigir a imagem, entregando algo cristalino. O principal instrumento configurado para fazer isso no Magalhães é chamado GMagAO-X.

O GMagAO-X é um sistema de 21 mil atuadores controlados a mais de dois mil hertz para ajustar a forma do espelho em resposta às flutuações atmosféricas. O sistema também tem um coronógrafo que bloqueia a luz de estrelas individuais, então o Magalhães verá apenas essa luz depois que ela se refletiu em um planeta orbitando essa estrela.

“O GMagAO-X é um imageador coronográfico que funciona com óptica adaptativa extrema, o que significa que obtém uma resolução de óptica adaptativa ainda melhor que o próprio telescópio”, disse Rebecca Bernstein, cientista-chefe do Magalhães e astrônoma de Carnegie, “e de tirar imagens diretas, literalmente observar planetas orbitarem ao redor de estrelas. Será capaz de tirar imagens diretas de planetas frios do tamanho da Terra pela primeira vez.”

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O Giant Magellan Telescope Consortium Large Earth Finder (G-CLEF), o instrumento de análise espectrográfica do telescópio, também ajudará na busca e caracterização desses mundos possíveis, além de estudar objetos extragalácticos.

“É o único espectrógrafo visível de alta resolução planejado para a primeira década de uso nos três ELTs”, disse Bernstein. “O Large Earth Finder medirá as massas de planetas similares à Terra fora do nosso Sistema Solar e procurará por bioassinaturas, como oxigênio, em suas atmosferas. Estamos esperando obter a primeira luz no início dos anos 2030.”

Mesmo antes de algo como o Magalhães, há mais descobertas de exoplanetas por vir. Isso inclui descobertas atmosféricas pelo Webb e grandes números de mundos possíveis graças a uma nova análise de dados coletados pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA.

“Acho que o que mais me empolga é que isso é um sinal dessa transição na ciência exoplanetária como um todo, que estamos meio que fazendo a transição do estudo de sistemas individuais para ter as instalações e os instrumentos e telescópios para realizar essas enormes pesquisas baseadas em demografia que esperamos realmente lançar luz sobre alguns dos ambientes planetários que simplesmente não conseguimos sondar”, disse Joshua Roth, pesquisador de pós-graduação na Universidade de Princeton (EUA).

Os sete espelhos primários do GMT foram fundidos, vários instrumentos já estão bem avançados, e o local no Atacama está sendo preparado. Alguns obstáculos seguem, mas a equipe se sente confiante de que será capaz de defender sua causa durante sua revisão final no verão estadunidense de 2027 (21 de junho a 23 de setembro).

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