Encontrar a Terra 2.0 pode ser mais fácil com um novo formato de telescópio

Você já parou para pensar que a Terra é o único lugar que conhecemos com vida? E essa vida toda depende de algo superimportante: água líquida! Ela é a grande facilitadora das reações químicas que nos permitem existir. A vida unicelular, por exemplo, está por aqui quase desde que o nosso planeta nasceu, mas demorou uns três bilhões de anos para a vida multicelular aparecer. E a vida humana? Ah, essa é bem recente, menos de um décimo de milésimo da idade da Terra!

Isso tudo nos faz pensar que talvez a vida seja comum em planetas que têm água líquida. Mas e a vida inteligente, aquela que estuda o universo e sonha em viajar pelo espaço? Essa pode ser mais rara. Para encontrar vida extraterrestre, talvez a gente precise ir até ela.

Só que o espaço é GIGANTE, e a gente não consegue viajar ou se comunicar mais rápido que a velocidade da luz. Isso coloca uns limites bem práticos para o quão longe podemos ir. Só as estrelas mais próximas do nosso Sol poderiam ser visitadas em uma vida humana, mesmo com uma sonda espacial. Além disso, só estrelas parecidas com o Sol em tamanho e temperatura vivem o tempo suficiente e têm atmosferas estáveis o bastante para a vida multicelular ter tempo de se formar.

Por isso, as estrelas mais interessantes para estudar são as cerca de 60 estrelas semelhantes ao Sol que estão a uns 30 anos-luz de distância. Os planetas mais promissores orbitando essas estrelas teriam tamanhos e temperaturas parecidos com os da Terra, o que significa que poderiam ter solo firme e água líquida. Será que a busca por exoplanetas está prestes a mudar de figura?

## Uma agulha no palheiro

Enxergar um exoplaneta parecido com a Terra, separado da estrela que ele orbita, é um desafio e tanto! Pense assim: mesmo no melhor dos cenários, a estrela brilha um milhão de vezes mais forte que o planeta. Se os dois objetos estiverem borrados na imagem, não tem como ver o planeta, né? É como tentar ver uma vela acesa ao lado de um farol superpotente!

A teoria da óptica, que estuda como a luz se comporta, diz que a melhor nitidez que a gente consegue em imagens de telescópio depende do tamanho do telescópio e do tipo de luz que estamos observando. Planetas com água líquida emitem mais luz em comprimentos de onda de uns 10 mícrons (isso é tipo a largura de um fio de cabelo bem fininho, umas 20 vezes maior que a luz visível que a gente enxerga). Para ter nitidez suficiente e separar a Terra do Sol a 30 anos-luz de distância, um telescópio precisaria coletar luz numa distância de pelo menos 20 metros.

E tem mais: esse telescópio teria que estar no espaço, porque a atmosfera da Terra bagunçaria demais a imagem. O Telescópio Espacial James Webb (JWST), que já é uma maravilha da engenharia, tem só 6,5 metros de diâmetro, e foi superdifícil de lançar! Colocar um telescópio de 20 metros no espaço parece algo de outro mundo com a tecnologia que temos hoje.

Por isso, os cientistas têm pensado em outras formas de resolver esse problema. Uma delas seria lançar vários telescópios menores que mantivessem uma distância superprecisa entre si, agindo como um único telescópio gigante. Mas manter essa precisão, que é tipo o tamanho de uma molécula, também é quase impossível hoje em dia.

Outras ideias usam luz de comprimento de onda menor, para poder usar um telescópio menor. Só que, com luz visível, uma estrela parecida com o Sol é mais de 10 bilhões de vezes mais brilhante que a Terra. Bloquear tanta luz da estrela para conseguir ver o planeta é algo que ainda não conseguimos fazer, mesmo que a imagem tivesse uma nitidez incrível.

Uma ideia para bloquear a luz da estrela é usar uma nave chamada ‘starshade’, que teria dezenas de metros de largura e ficaria a dezenas de milhares de quilômetros na frente do telescópio espacial. Ela bloquearia a luz da estrela, mas deixaria a luz do planeta passar. O problema é que isso exigiria lançar duas naves (um telescópio e uma starshade). E para apontar o telescópio para outras estrelas, a starshade teria que se mover milhares de quilômetros, gastando uma quantidade absurda de combustível. Ou seja, a busca por exoplanetas é realmente uma caça à agulha no palheiro!

## Uma Perspectiva Retangular

Mas nem tudo está perdido! Em um artigo recente na revista _Frontiers in Astronomy and Space Sciences_, alguns astrofísicos trouxeram uma ideia bem mais pé no chão. Eles mostraram que dá para encontrar planetas parecidos com a Terra, orbitando estrelas como o nosso Sol, usando um telescópio do mesmo tamanho do JWST. A diferença? Ele operaria na mesma faixa de infravermelho (10 mícrons) que o JWST, mas teria um espelho retangular de um por 20 metros, em vez de um espelho circular de 6,5 metros de diâmetro.

Com um espelho desse formato e tamanho, eles conseguiriam separar uma estrela de um exoplaneta na direção em que o espelho do telescópio tem 20 metros de comprimento. Para encontrar exoplanetas em qualquer posição ao redor de uma estrela, o espelho poderia ser girado, de modo que seu eixo mais longo se alinhasse com a estrela e o planeta. Pense em uma régua que você gira para alinhar com algo que quer medir, é mais ou menos isso!

A equipe mostrou que esse design, em teoria, pode encontrar metade de todos os planetas parecidos com a Terra que orbitam estrelas semelhantes ao Sol dentro de 30 anos-luz, e em menos de três anos! Embora o design precise de mais engenharia e otimização, não há requisitos óbvios que exijam um desenvolvimento tecnológico intenso, como acontece com outras ideias. Isso é uma ótima notícia para a busca por exoplanetas!

Se houver cerca de um planeta parecido com a Terra orbitando a cada estrela semelhante ao Sol, então encontraríamos uns 30 planetas promissores. Um estudo mais aprofundado desses planetas poderia identificar aqueles com atmosferas que sugerem a presença de vida, como, por exemplo, oxigênio, que é formado pela fotossíntese. Para o candidato mais promissor, poderíamos enviar uma sonda que, eventualmente, enviaria de volta imagens da superfície do planeta, dizem os astrofísicos. O telescópio retangular pode ser um caminho direto para identificar nosso planeta irmão, a Terra 2.0.