Thread by @astroaline

POR QUE A MAIORIA DOS PLANETAS DETECTADOS SÃO TÃO GRANDES?

Com mais de 5200 exoplanetas já detectados, apenas 3.7% têm um tamanho comparável ao da Terra. Onde estão os planetas semelhantes aos nossos, e por que não conseguimos observá-los? Segue a thread 👇🏼👇🏼👇🏼 #AstroThreadBR

Antes de mais nada, vale a pena comentar que existe uma enorme diversidade de planetas: pequenos, grandes, rochosos, gasosos, etc. Já vemos isso no nosso Sistema Solar, mas fora dele, a variedade é ainda maior!

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De forma geral, podemos dividir os exoplanetas em diferentes categorias. As principais categorias são:

🟠 gigantes gasosos
🔵 tipo Netuno
🟢 super Terras
🟤 terrestres

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Já deu para notar que esses nomes surgiram a partir de comparações com os planetas do Sistema Solar, pois nada mais justo do que se basear nos planetas que a gente conhece melhor, certo?

Ou seja:

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🟠 gigante gasoso = do tamanho de Saturno/Júpiter ou maior, composto por H e He
🔵 tipo Netuno = tamanho de Urano/Netuno, atmosfera majoritariamente de H e He
🟢 super Terra = rochoso, tamanho/massa entre a Terra e Netuno
🟤 terrestre = rochoso, do tamanho da Terra ou menor

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É importante perceber que os nomes dados a essas categorias referem-se, principalmente, ao raio do planeta. Porém nem todas as características precisam ser idênticas (planetas terrestres não necessariamente possuem a composição da Terra, por exemplo).

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Além disso, os raios representados na figura anterior são aproximações, pois não existe um limite bem estabelecido entre um tipo de planeta e outro. É uma classificação não oficial, apesar de frequentemente utilizada por pesquisadores da área.

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A maior parte dos exoplanetas já detectados podem ser classificados como tipo Netuno (34.7%), seguidos de gigantes gasosos (31%) e super Terras (30.6%). Mas por que o número de terrestres (3.7%) é tão pequeno?

A resposta está na forma como esses planetas são detectados!

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Se separarmos os planetas que já conhecemos pelo seu método de detecção, é fácil concluir que a grande maioria foi descoberta por trânsito, técnica onde observamos a intensidade do brilho da estrela diminuir quando seu planeta passa na frente (como um eclipse).

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Alguns fatores colaboram para que um planeta seja observado via trânsito, como a massa e o tamanho do planeta, o tamanho da estrela, e a distância entre o planeta e a estrela. Um trânsito, para ser confirmado, precisa ser observado pelo menos 3 vezes.

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Ou seja, precisamos detectar o planeta passando pelo menos 3 vezes na frente de sua estrela. Porém, dependendo do período do planeta (tempo que ele leva para dar 1 volta ao redor da estrela), isso fica inviável.

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Vamos supor um planeta com o mesmo período de Júpiter, que demora 12 anos para dar a volta no Sol. Precisaríamos de 36 anos para confirmá-lo 🤡 Felizmente, muitos exoplanetas orbitam muito próximos de sua estrela, com períodos que podem chegar a poucos dias, ou até horas!

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O tamanho do planeta em relação ao tamanho da estrela também influencia na detecção do trânsito. Quanto maior for o planeta que transita uma estrela, maior será a queda no brilho dessa estrela, pois um planeta maior ocultará uma parte maior da estrela.

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Da mesma forma, quanto menor for o tamanho da estrela, maior a área ocultada pelo planeta, e maior a queda do brilho estelar. Ou seja, é mais fácil detectar (via trânsito):

- planetas grandes
- planetas grandes em estrelas pequenas
- planetas próximos da estrela

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Por isso, não é coincidência que o número de planetas grandes detectados seja muito maior do que o de pequenos, já que os métodos de detecção favorecem os grandes.

Aí você me pergunta: se é tão difícil observar planetas pequenos, como conseguimos detectar quase 200?

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Para a nossa felicidade, a maior parte das estrelas são anãs vermelhas, estrelas menores e mais frias que o Sol, e muitas delas possuem planetas terrestres!

Um exemplo bem conhecido é o sistema TRAPPIST-1, com 7 planetas terrestres, todos bem pertinho de sua estrela.

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A vantagem dos planetas ao redor de anãs vermelhas é que o período deles costuma ser curto, facilitando o trânsito (como foi o caso do sistema TRAPPIST-1). Por outro lado, como dito anteriormente, a detecção de planetas em estrelas pequenas ainda é um desafio.

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O que falta para detectarmos pequenos planetas?

Muitos novos métodos já foram propostos, mas a maneira mais fácil continua sendo investir na tecnologia que já temos, para aumentar sua sensibilidade, e possibilitar a observação de estrelas mais fracas.

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O objetivo, além de conseguir detectar pequenos planetas em anãs vermelhas, é detectar planetas como a Terra ao redor de estrelas como o nosso Sol. Quem sabe assim não chegamos mais perto de um exoplaneta potencialmente habitável?

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Créditos das imagens (o número corresponde ao número do tweet):

1. ESA/Hubble, N. Bartmann
2. NASA/W. Stenze
3. deviantart.com/messisuniversel
4. NASA/ESA/A. Feild (STScI)
6. Aline Novais
8. Aline Novais, exoplanets.nasa.gov
9. Aline Novais, exoplanets.nasa.gov
10. ESA

12. exoplanets.nasa.gov/news/121/new-c…
13. NASA's Jet Propulsion Laboratory
14. Andrew Vanderburg
16. NASA/JPL-Caltech
17. NASA
18. NASA’s Goddard Space Flight Center
19. Vadim Sadovski/Shutterstock