Um novo relatório encomendado pelo Congresso dos Estados Unidos diz que a NASA deveria refinar sua estratégia e melhorar suas ferramentas para promover o estudo de sistemas exoplanetários e acelerar a busca por vida alienígena.

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O novo relatório de estudo de consenso, de autoria das Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina, destaca várias prioridades estratégicas que, se implementadas, vão percorrer um longo caminho para garantir que os cientistas tenham os recursos necessários para estudar exoplanetas (planetas em órbita em torno de outras estrelas). Chamado de “Estratégia de Ciência de Exoplaneta”, ele identifica prioridades de pesquisa específicas, ao mesmo tempo em que faz recomendações sobre como a NASA deve investir seus esforços.

“Ao longo da última década, a ciência de exoplaneta produziu muitas descobertas notáveis, desde imagens diretas de exoplanetas gigantes gasosos até a detecção de moléculas e nuvens em atmosferas de mais de cem mundos”, escrevem os autores no novo relatório. “No entanto, nosso conhecimento de toda a gama de características dos exoplanetas e de seus ambientes locais permanece substancialmente incompleto.”

De fato, fizemos muito progresso nessa área, mas algumas questões-chave permanecem: se o nosso tipo de sistema solar é comum ou raro, como os planetas terrestres se formam, quais os fatores que dão origem à habitabilidade. E, claro, ainda não sabemos se existe vida em outro lugar na Via Láctea. O novo relatório é uma espécie de estímulo para que a NASA siga o caminho, já que as Academias Nacionais aguardam os próximos dez anos de pesquisa exoplanetária.

Em um nível mais amplo, o relatório oferece duas metas abrangentes para cientistas exoplanetários. Primeiro, astrônomos e astrobiólogos precisam ter uma compreensão melhor de como os sistemas planetários se formam e evoluem, incluindo melhores descrições de arquiteturas, composições e ambientes de sistemas planetários. Segundo, eles precisam aprender o suficiente sobre exoplanetas para fazer previsões informadas sobre a habitabilidade e fazer pesquisas significativas sobre a vida alienígena em sistemas estelares distantes.

Concepção de um artista do sistema estelar Kepler-47. Ilustração: NASA

Para esse fim, os pesquisadores estão recomendando uma abordagem “holística” para o estudo de exoplanetas e seus ambientes, como o levantamento de uma ampla variedade de tipos de planeta (incluindo discos protoplanetários, planetas bebês e sistemas estelares no fim de suas vidas) e encontrando maneiras de determinar massa, tamanho, composições atmosféricas e a química de mundos distantes. Essas análises devem ser feitas no máximo de exoplanetas possível e em sistemas estelares com parâmetros orbitais variáveis e tipos de estrelas hospedeiras, recomendam os autores.

Tudo bem, legal. Mas os pesquisadores precisam das ferramentas certas para poder realizar esse tipo de trabalho. E, nesse sentido, a NASA e os astrônomos que usam suas ferramentas atingiram uma espécie de beco sem saída. O telescópio espacial Kepler, por exemplo, está ficando sem combustível, a missão praticamente acabou.

De olho nos próximos dez anos ou mais de descobertas astronômicas, os autores estão pedindo à NASA que desenvolva um telescópio espacial avançado para permitir imagens diretas de exoplanetas distantes, com um foco particular na detecção de planetas semelhantes à Terra em órbita de estrelas semelhantes ao nosso Sol.

Além disso, a NASA deve investir em astronomia terrestre, diz o relatório. Dois futuros observatórios, o Giant Magellan (GMT) e o Thirty Telescope (TMT), oferecerão avanços na imagem e espectroscopia (medição da absorção e emissão de luz) de sistemas planetários inteiros. Esses observatórios também serão capazes de detectar moléculas, como o oxigênio, dentro das atmosferas de planetas distantes. O GMT está atualmente em construção, mas o TMT ainda precisa ser aprovado.

Renderização do telescópio Giant Magellan acabado. Ilustração: GMTO Corporation

Mas esses telescópios terrestres exigem financiamento, então os autores do novo relatório sinalizaram a National Science Foundation (NSF) como a agência governamental mais adequada para essa tarefa. As Academias Nacionais dos EUA gostariam que a NSF fizesse investimentos significativos tanto no telescópio GMT quanto no TMT e financiasse o desenvolvimento de dispositivos adicionais para possibilitar capacidades específicas de caça a exoplanetas. Os investimentos da NSF também devem funcionar para fornecer “acesso total à comunidade de pesquisa dos EUA”.

Os autores também querem que a NASA disponibilize o Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) aos astrônomos com o objetivo de estudar os exoplanetas. Esse telescópio está praticamente pronto para uso e, uma vez no espaço, ele poderia ser usado para fazer o levantamento de planetas muito mais distantes do que o Kepler jamais conseguiria achar. O WFIRST permitirá um recenseamento mais completo dos exoplanetas e fornecerá imagens diretas e espectros de planetas em torno de estrelas distantes.

O relatório das Academias Nacionais também pede que a NASA disponibilize o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e o ainda a ser lançado telescópio espacial James Webb (JWST) para um grupo diverso de pesquisadores, que poderiam então sistematicamente coletar dados sobre exoplanetas e, no caso do JWST, pesquisar suas atmosferas.

“A identificação de vida em um exoplaneta não será conquistada por uma só equipe de pesquisadores ou por um só método”, escrevem os autores. “Vai acontecer apenas quando unirmos as informações combinadas de astrofísicos, cientistas planetários, cientistas da Terra e heliofísicos e fornecermos a eles a oportunidade e os recursos para colaborar.”

A NASA provavelmente vai receber esse relatório encomendado pelo Congresso dos EUA com grande prazer. As Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina existem para fornecer análise e conselho independentes e objetivos. Armados com essas recomendações, a NASA agora pode levar esse relatório até o Congresso e pedir um financiamento suficiente.

Se a NASA e o Congresso dos EUA seguirem essas recomendações, os próximos dez anos devem ver algumas descobertas astronômicas e astrobiológicas extraordinárias.

[The National Academies of Sciences, Engineering and Medicine]

Imagem do topo: IAU/L. Calçada