Na imagem, podemos observar a anã castanha 2M1207a e o objecto que a orbita (a vermelho). Créditos: NACO, VLT, ESO.

As primeiras tentativas de detecção de planetas extra-solares remontam aos anos 40 do século passado, conhecendo-se especulações acerca da sua existência desde a Antiguidade. As primeiras provas inequívocas da existência de um planeta extra-solar foram apresentadas por Michel Mayor e Didier Queloz a 6 Outubro de 1995. A presença deste planeta foi detectada pela oscilação da estrela em torno da qual orbitava, a estrela 51 da constelação de Pégaso. Num sistema composto por um planeta e uma estrela ligados gravitacionalmente, os dois corpos orbitam em torno de um ponto médio (ponderado de acordo com as suas massas), denominado centro de massa. A movimentação da estrela (apesar de caracterizada por uma amplitude muito menor que a do planeta) pode ser detectada pela variação da sua velocidade radial, através do chamado efeito de Doppler. Este método de detecção de planetas é o chamado Método das Velocidades Radiais (MVR).

Hoje, volvidos 10 anos sobre a primeira detecção, quando a nossa lista de planetas extra-solares já ultrapassa os 160 exemplares, o MVR é de longe o método de detecção melhor sucedido. No entanto, este é um método indirecto, em que não se recolhe luz proveniente do planeta, mas sim provas da sua presença.

A detecção directa de planetas extra-solares é dificultada por duas razões distintas:

• a luz reflectida pelo planeta para a Terra é muito menor que a emitida pela estrela-mãe. A título de exemplo, Júpiter é mil milhões de vezes menos brilhante que o Sol. Como os planetas têm um raio muito menor que o da estrela-mãe, interceptam apenas uma reduzida quantidade da radiação emitida pela estrela, característica também dependente da separação orbital entre os dois astros. Além disso, apenas uma fracção da luz incidente no planeta é reflectida ( albedo ), sendo a restante absorvida pela atmosfera.
• a proximidade do planeta à estrela-mãe faz com que seja muito difícil obter imagens nas quais os dois corpos sejam identificados separadamente. Este problema está associado a uma propriedade dos telescópios denominada de resolução . A resolução ou poder resolvente , é uma medida da capacidade de distinguir dois objectos muito próximos no céu como diferentes; varia com o inverso do diâmetro do espelho do telescópio. Se os dois objectos se encontrarem a uma distância inferior à capacidade resolvente, são identificados como uma só fonte pelo observador no telescópio.

Vemos assim que as limitações impostas a estes estudos, advêm da dificuldade em identificar a radiação reflecida e obter imagens nas quais se resolvam os dois objectos. Pode-se tentar contorná-las com uma selecção adequada das fontes a estudar, dos instrumentos e do método utilizado.

A observação através de grandes telescópios permite-nos obter imagens com grande resolução. Para além disso, pode ser usada Óptica Adaptativa para minimizar os efeitos de turbulência atmosférica na formação de imagens. Usando em conjunto estas duas ideias, uma equipa apresentou aquela que poderá ter sido a primeira imagem obtida de um planeta a orbitar uma estrela fora do Sistema Solar (ver imagem). O planeta orbita a anã castanha 2M1207a e estima-se que tenha cinco vezes a massa de Júpiter e seja 100 vezes menos brilhante que a sua companheira. Ainda existem, no entanto, dúvidas quanto à natureza do objecto identificado.

Por outro lado, sabemos também que todos os corpos emitem radiação. O facto dos planetas se encontrarem a temperaturas muito inferiores às das estrelas faz com que a sua emissão se situe principalmente nos comprimentos de onda a que chamamos infravermelho. Nesta região do espectro, a razão entre o fluxo recebido de uma estrela e o emitido pelo planeta que a acompanha, pode chegar a cerca de 1000. Assim torna-se bastante mais fácil detectar a luz emitida pelo planeta, no infravermelho, do que a reflectida pelo mesmo, no visível. Já foram detectados vários planetas utilizando este princípio (O Observatório, Vol. 11, nº 5).

Num futuro próximo, estarão disponíveis à comunidade, equipamentos cujos objectivos passam pela detecção e estudo de planetas por métodos directos. O projecto DARWIN, da ESA, consiste na construção de um telescópio espacial para observação das atmosferas de planetas extra-solares no infravermelho em busca de sinais de vida. A criação do Overwhelmingly Large Telescope (OWL), de 100 m de diâmetro, está a ser estudada pelo ESO. O enorme poder resolvente (40 vezes maior que o do Hubble) e a gigantesca capacidade de colecção de fotões, fazem deste um instrumento privilegiado para a detecção de planetas. E estes são apenas dois dos inúmeros projectos a serem postos em prática nas próximas décadas.

Aproximamo-nos de uma era que será marcada pela detecção directa de planetas e a obtenção de imagens dos mesmos. As possibilidades de exploração tornar-se-ão imensas e as questões levantadas serão da maior importância, extravasando facilmente para fora do meio científico. Como diria um dos especialistas da área: Esta é uma época extremamente excitante para se viver! .