Astrônomos da Nasa conseguiram demonstrar que um telescópio pequeno como David pode enfrentar perguntas grandes como Golias no estudo de exoplanetas terrestres (planetas semelhantes à Terra em torno de outras estrelas). Seu trabalho, informado hoje na revista Nature, fornece uma nova ferramenta para observatórios em terra, prometendo acelerar a procura de moléculas orgânicas em planetas fora do sistema solar. Este pode ser um grande impulso para a astrobiologia.

Os cientistas encontraram uma nova técnica, utilizada com um telescópio (terrestre) relativamente pequeno para identificar moléculas orgânicas na atmosfera de um planeta do mesmo tamanho de Júpiter que está a quase 63 anos-luz de distância. A medição revelou detalhes da composição e das condições da atmosfera do exoplaneta, uma conquista sem precedentes de um observatório fico na Terra.

A surpreendente nova descoberta vem de um telescópio de 30 anos, 3 metros de diâmetro, que está entre  os 40 maiores telescópios terrestres - Telescópio Infravermelho Facility da NASA, em Mauna Kea, Havaí.

A nova técnica promete acelerar ainda mais o trabalho de estudar atmosferas planetárias, permitindo os estudos do solo; antes isto era possível apenas através de alguns telescópios espaciais de altíssimo desempenho. "Dadas as condições favoráveis de observação, este trabalho sugere que nós possamos ser capazes de detectar moléculas orgânicas na atmosfera de planetas terrestres com os instrumentos existentes", disse o autor Mark Swain, um astrônomo do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, em Pasadena, Califórnia. Isso pode permitir avanços rápidos e econômicos em estudos focados nas atmosferas dos exoplanetas, acelerando a nossa compreensão sobre eles..

Esta concepção artística mostra o sistema planetário chamado HD 189733, localizado a 63 anos-luz de distância.

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"O fato de ter usado um telescópio terrestre relativamente pequeno  é emocionante porque implica que os maiores telescópios no chão, usando esta técnica, podem ser capaz de caracterizar exoplanetas terrestres", disse Swain.

Atualmente, mais de 400 exoplanetas são conhecidos. A maioria deles são gasosos como Júpiter, mas alguns deles podem ser grandes planetas terrestres/rochosos; tanto que muitos cientistas os chamam de "super-Terras". Um planeta parecido com a Terra, ou seja, que tem o mesmo tamanho e a mesma distância de sua estrela, ainda não foi descoberto. A Missão Kepler da NASA está à procura deles agora e espera-se encontrar vários desses mundos até o final de seus três anos e meio de duração.

Em 11 de agosto de 2007, Swain e sua equipe apontaram o telescópio de infravermelho para um "Júpiter quente", classificado como HD 189733b. A cada 2,2 dias, o planeta orbita uma estrela do tipo K da seqüência principal - ligeiramente mais frio e menor do que o nosso sol. HD189733b já rendeu fantásticos avanços na ciência exoplanetária, incluindo detecção de vapor de água, metano e dióxido de carbono, usando telescópios espaciais. Usando a nova técnica, os astrônomos detectaram com sucesso o dióxido de carbono e metano na atmosfera do planeta.  O método foi utilizar um espectrógrafo, que divide a luz em seus componentes para revelar as assinaturas espectrais, distinguindo produtos químicos diferentes. Seu trabalho foi fundamental  para o desenvolvimento de um novo método de calibração, ajudando a eliminar erros de observação sistemática, causados pela variabilidade e instabilidade da atmosfera da Terra.

"Como conseqüência deste trabalho, temos agora a excitante perspectiva de que outros pequenos telescópios terrestres devidamente equipados devem ser capazes de caracterizar exoplanetas", disse John Rayner, um cientista de apoio do telescópio infravermelho Facility da NASA que construiu o espectrógrafo denominado "Spex", utilizado para estas medições. "Em alguns dias, não podemos nem mesmo ver o sol com o telescópio, e o fato impressionante é que em outros dias, podemos obter um espectro de um exoplaneta que está a 63 anos-luz"

Esta imagem nos informa sobre como os astrônomos medem as "assinaturas" espectrais de produtos químicos presentes na atmosfera de planetas que orbitam outras estrelas, chamados exoplanetas.

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No curso das suas observações, a equipe encontrou uma brilhante e inesperada emissão de infravermelho do metano que se destaca na face iluminada do HD189733b, indicando algum tipo de atividade na atmosfera do planeta. Swain disse que esta característica intrigante pode estar relacionado com o efeito da radiação ultravioleta da estrela do planeta-mãe ser absorvido pela atmosfera superior do planeta, mas um estudo mais detalhado é necessário. " "Esta característica indica as surpresas que nos esperam quando nós estudamos atmosferas de exoplanetas", acrescentou.

"Um objetivo imediato para a utilização desta técnica é a mais completa caracterização da atmosfera deste e de outros exoplanetas, incluindo a detecção de moléculas orgânicas e, possivelmente moléculas pré-bióticas (como aquelas que o precederam a evolução da vida na Terra)", disse Swain. "Estamos prontos para realizar essa tarefa." Algumas metas iniciais serão as super-Terras. Usado em sinergia com as observações do Hubble, da NASA, o Spitzer e o futuro James Webb Space Telescope, a nova técnica "nos dará uma maneira absolutamente brilhante para caracterizar super-Terras", disse Swain.

Outros autores são Pieter Deroo, Gautam Vasisht e Pin Chen do JPL; Caitlin A. Griffith, da Universidade do Arizona, em Tucson, Giovanna Tinetti, do University College de Londres, Ian J. Crossfield da UCLA; Azam Thatte do Instituto de Tecnologia da Geórgia, Atlanta ; Jeroen Bouwman, Cristina Afonso e Thomas Henning do Instituto Max-Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha; e Daniel Angerhausen do alemão SOFIA Institute, Stuttgart, Alemanha.

O trabalho foi realizado com financiamento do Instituto da NASA de Ciência Espacial em Washington, DC. O telescópio infravermelho Facility da NASA é gerido pela Universidade do Havaí, do Instituto de Astronomia. JPL é gerida pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia para a NASA.