Na reunião do Comité do Programa Científico (SPC) da Agência Espacial Europeia (ESA) que ocorreu hoje, foi decidido que a missão espacial PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars, ou trânsitos planetários e oscilações das estrelas) passasse à fase de desenvolvimento. Esta missão, que conta com a participação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA¹), junta-se agora às duas outras missões classe M já adotadas, o Euclid (também com participação do IA), e o Solar Orbiter.

Para Mário João Monteiro (IA & Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), delegado português no SPC “A Missão PLATO, adotada pelo SPC da ESA, é uma missão ambiciosa que irá fazer um levantamento completo das estrelas na vizinhança do Sol. Portugal participa nesta missão com o envolvimento de institutos de investigação e da industria, assegurando uma contribuição significativa para o seu planeamento, implementação e exploração científica.”

A missão PLATO vai agora transitar da fase de projeto para a fase de construção. Durante os próximos meses a indústria europeia será convidada a apresentar propostas para a construção deste observatório espacial, a ser lançado em 2026 para o Ponto de Lagrange L2².

Nuno Cardoso Santos (IA & FCUP) comenta: “Esta missão vai dar-nos a possibilidade de detetar dezenas de planetas semelhantes à Terra a orbitar estrelas brilhantes, próximas de nós. É assim um elo fundamental no roadmap que foi definido para o desenvolvimento desta área em Portugal, e que inclui já uma participação forte noutros instrumentos para o ESO, como o ESPRESSO, NIRPS, ou HIRES) e noutras missões da ESA, como a CHEOPS.”

Esta missão tem como objetivo principal descobrir se a formação de planetas como a Terra é comum, e posteriormente, usar esses dados para determinar se estes planetas têm as condições essenciais para o aparecimento de vida. A PLATO vai ainda medir oscilações nas estrelas-mãe destes exoplanetas, com técnicas de asterossismologia³.

O PLATO vai observar, durante vários anos consecutivos e com grande precisão, milhares de estrelas brilhantes relativamente próximas. Nestas, através do método dos trânsitos⁴, irá procurar em particular por super-terras e planetas do tipo terreste, que orbitem na zona de habitabilidade de estrelas do tipo solar. Estas observações irão fornecer dados acerca destes planetas, além de tentar perceber a arquitetura dos sistemas planetários onde estes se encontram. A partir das curvas de luz obtidas será também possível determinar as frequências de oscilação em algumas dessas estrelas. 

Margarida Cunha (IA & Universidade do Porto), coordenadora do grupo de trabalho de diagnósticos sísmicos, da componente de ciência estelar do PLATO acrescenta: “A análise das curvas de luz do PLATO vai permitir determinar com precisão, recorrendo à asterossismologia, os raios, massas e idades das estrelas em torno das quais os planetas orbitam. Essa determinação é essencial para a inferência da massa e do raio dos planetas que orbitam em torno das mesmas, bem como para a caracterização dos sistemas exoplanetários como um todo.”

O PLATO pretende ainda construir um catálogo com as características de exoplanetas confirmados, como raio, densidade, composição, atmosfera e em que estágio da sua evolução está. No total, espera-se que o catálogo contenha características de milhares de exoplanetas (incluindo gémeos da Terra), mas também as massas e idades muito precisas de mais de 85 mil estrelas e 1 milhão de curvas de luz de alta precisão, que ficarão à disposição da comunidade científica.

Este catálogo de planetas potencialmente habitáveis servirá assim de base para futuros estudos, levados a cabo pela próxima geração de instrumentos, como o ESPRESSO (VLT) ou HIRES (ELT), ambos com uma forte participação do IA, ou dos grandes telescópios da próxima geração, como o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO ou o Telescópio Espacial James Webb (NASA/ESA).

NOTAS

1. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a maior unidade de investigação na área das Ciências do Espaço em Portugal, integrando investigadores da Universidade de Lisboa e da Universidade do Porto, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação que a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) encomendou à European Science Foundation (ESF). A atividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (UID/FIS/04434/2013), POPH/FSE e FEDER através do COMPETE 2020.
2. Os Pontos de Lagrange são as cinco zonas entre dois quaisquer corpos, onde a força da gravidade de ambos se equilibra. No caso da Terra e do Sol, são usados para manter sondas espaciais em órbitas estáveis, que acompanham sempre a translação da Terra. A nova geração de missões espaciais preferencialmente ocupa o L2, o ponto a 1,5 milhões de km atrás da Terra. Neste ponto as sondas estão sempre viradas para o lado oposto ao Sol, garantindo assim observações ininterruptas 24 horas por dia/365 dias por ano.
3. A Asterossismologia é o estudo do interior das estrelas, através da sua atividade sísmica medida à superfície. Em sismologia, os diferentes modos de vibração de um tremor de Terra podem ser usados para estudar o interior da Terra, de forma a obter dados acerca da composição e profundidade das diversas camadas. De uma forma semelhante, as oscilações observadas à superfície de uma estrela também podem ser usadas para inferir dados sobre a estrutura interna e composição da estrela.
4. O Método dos Trânsitos consiste na medição da diminuição da luz de uma estrela, provocada pela passagem de um exoplaneta à frente dessa estrela (algo semelhante a um micro-eclipse). Através de um trânsito é possível determinar apenas o raio do planeta. Este método é complicado de usar, porque exige que o(s) planeta(s) e a estrela estejam exatamente alinhados com a linha de visão do observador.

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