A Enciclopédia Extrasolar de Planetas contou 548 planetas extra-solares confirmados em 6 de maio de 2011, enquanto o NASA Star e Exoplanet Database (atualizado semanalmente) estava reportando 535. Por exemplo, havia os 1.235 candidatos anunciados pela missão Kepler em fevereiro, incluindo 54 que podem estar em uma zona habitável.
Então, quais técnicas são adotadas para chegar a essas descobertas?
Tempo do pulsar - Um pulsar é uma estrela de nêutrons com um jato polar aproximadamente alinhado com a Terra. À medida que a estrela gira e um jato entra na linha de visão da Terra, detectamos um pulso de luz extremamente regular. De fato, é tão regular que uma leve oscilação no movimento da estrela, por possuir planetas, é detectável.
Os primeiros planetas extra-solares (exoplanetas) foram encontrados dessa maneira, na verdade três deles, ao redor do pulsar PSR B1257 + 12 em 1992. É claro que essa técnica é útil apenas para encontrar planetas em torno de pulsares, nenhum dos quais poderia ser considerado habitável - pelo menos pelas definições atuais - e, no total, apenas 4 desses planetas pulsares foram confirmados até o momento.
Para procurar planetas em torno das principais estrelas da sequência, temos…
O método da velocidade radial - Isso é semelhante em princípio à detecção por anomalias de tempo do pulsar, em que um planeta ou planetas deslocam sua estrela para frente e para trás enquanto orbitam, causando pequenas mudanças na velocidade da estrela em relação à Terra. Essas alterações são geralmente medidas como mudanças nas linhas espectrais de uma estrela, detectáveis por espectrometria Doppler, embora a detecção por astrometria (detecção direta de mudanças de minutos na posição de uma estrela no céu) também seja possível.
Até a presente data, o método da velocidade radial tem sido o método mais produtivo para a detecção de exoplanetas (encontrando 500 dos 548), embora freqüentemente pegue planetas massivos em órbitas estelares próximas (por exemplo, Júpiteres quentes) - e, como conseqüência, esses planetas acabaram -representado na população atual confirmada de exoplanetas. Além disso, isoladamente, o método só é eficaz até cerca de 160 anos-luz da Terra - e apenas fornece a massa mínima, e não o tamanho, do exoplaneta.
Para determinar o tamanho de um planeta, você pode usar ...
O método de trânsito - O método de trânsito é eficaz na detecção de exoplanetas e na determinação de seu diâmetro - embora tenha uma alta taxa de falsos positivos. Uma estrela com um planeta em trânsito, que bloqueia parcialmente sua luz, é por definição uma estrela variável. No entanto, existem muitas razões diferentes pelas quais uma estrela pode ser variável - muitas das quais não envolvem um planeta em trânsito.
Por esse motivo, o método de velocidade radial é frequentemente usado para confirmar uma descoberta do método de trânsito. Assim, embora 128 planetas sejam atribuídos ao método de trânsito - eles também fazem parte dos 500 contados para o método de velocidade radial. O método de velocidade radial fornece a massa do planeta - e o método de trânsito fornece seu tamanho (diâmetro) - e com essas duas medidas você pode obter a densidade do planeta. O período orbital do planeta (por qualquer método) também fornece a distância do exoplaneta de sua estrela, pela Terceira Lei de Kepler (que é Joanesburgo). E é assim que podemos determinar se um planeta está na zona habitável de uma estrela.
Também é possível, a partir da consideração de pequenas variações na periodicidade do trânsito (isto é, regularidade) e a duração do trânsito, identificar planetas menores adicionais (na verdade, 8 foram encontrados por esse método ou 12, se você incluir detecções de tempo do pulsar). Com maior sensibilidade no futuro, também pode ser possível identificar exomônios dessa maneira.
O método de trânsito também pode permitir uma análise espectroscópica da atmosfera de um planeta. Portanto, um objetivo principal aqui é encontrar um análogo da Terra em uma zona habitável, examinar sua atmosfera e monitorar suas transmissões eletromagnéticas - em outras palavras, procurar sinais de vida.
Para encontrar planetas em órbitas mais largas, você pode tentar…
Imagem direta - Isso é desafiador, pois um planeta é uma fonte de luz fraca perto de uma fonte de luz muito brilhante (a estrela). No entanto, 24 foram encontradas dessa maneira até agora. A interferometria de anulação, onde a luz das estrelas de duas observações é efetivamente cancelada por interferência destrutiva, é uma maneira eficaz de detectar qualquer fonte de luz mais fraca normalmente oculta pela luz da estrela.
Lentes gravitacionais - Uma estrela pode criar uma lente gravitacional estreita e, portanto, ampliar uma fonte de luz distante - e se um planeta em torno dessa estrela estiver na posição certa para distorcer levemente esse efeito de lente, poderá tornar sua presença conhecida. Tal evento é relativamente raro - e então deve ser confirmado através de observações repetidas. No entanto, este método detectou 12 até agora, que incluem planetas menores em órbitas largas, como OGLE-2005-BLG-390Lb.
Não se espera que essas técnicas atuais forneçam um censo completo de todos os planetas dentro dos limites observacionais atuais, mas nos oferecem uma impressão de quantos podem existir por aí. Foi estimado especulativamente a partir dos escassos dados disponíveis até o momento, que pode haver 50 bilhões de planetas em nossa galáxia. No entanto, uma série de questões de definição ainda precisa ser totalmente pensada, como onde você desenha a linha entre um planeta e uma anã marrom. A Enciclopédia dos Planetas Extrasolares atualmente define o limite em 20 massas de Júpiter.
De qualquer forma, 548 exoplanetas confirmados por apenas 19 anos de observação de planetas não são ruins. E a busca continua.
Leitura adicional:
A Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
O banco de dados de estrelas e exoplanetas da NASA (NStED)
Métodos de detecção de planetas extra-solares
A missão Kepler.
