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Quantos planetas existem no Universo?

O Sistema Solar se formou a partir de uma nuvem de gás, que deu origem a uma protoestrela, um disco protoplanetário e, eventualmente, as sementes do que se tornariam planetas. Essa história de formação planetária ocorreu não apenas centenas de bilhões de vezes em nossa própria galáxia, uma vez para cada uma das estrelas que existem, mas em todo o Universo ao longo de nossa história cósmica, bem como em sistemas que nunca cresceram o suficiente para formar uma estrela bem-sucedida. Estrela. Como resultado, a maioria das estimativas do número de planetas no Universo subestima grosseiramente o número total que existe por aí. (Crédito: NASA/Dana Berry)

• Graças a métodos de localização de planetas, como a oscilação estelar, o método de trânsito, imagens diretas e microlentes, conhecemos milhares de planetas além do nosso Sistema Solar.
• Dadas as limitações do que podemos ver e a física de como os planetas são formados, esperamos que existam trilhões de planetas apenas na Via Láctea.
• Com cerca de 2 trilhões de galáxias em nosso Universo observável, podemos finalmente fazer uma estimativa precisa do número total de planetas. A enormidade das 'chances' cósmicas para a vida pode surpreendê-lo.

Durante a maior parte da história, nosso Sistema Solar continha os únicos planetas conhecidos.

Embora agora acreditemos que entendemos como o Sol e nosso Sistema Solar se formaram, essa visão inicial é apenas uma ilustração. Quando se trata do que vemos hoje, tudo o que nos resta são os sobreviventes. O que existia nos estágios iniciais era muito mais abundante do que o que sobrevive hoje, um fato que provavelmente é verdade para todos os sistemas estelares bem-sucedidos e também para todos os sistemas estelares fracassados ​​do Universo. ( Crédito : JHUAPL/SwRI)

No entanto, cada ponto cintilante de luz – cada estrela – representa uma nova chance.

Cada estrela dentro de cada galáxia contém seu próprio sistema estelar e, potencialmente, seu próprio conjunto de planetas. Por muito tempo, não sabíamos quantas dessas estrelas realmente possuíam planetas ou qual era a probabilidade de planetas de massas diferentes. Hoje, mais de 30 anos após a descoberta do primeiro exoplaneta, estamos mais perto do que nunca de entender quantos planetas povoam nosso Universo. ( Crédito : ISSO/VISTA/J. Borissov)

Tais sistemas podem conter planetas rochosos, possuindo oceanos, continentes e – talvez – vida.

As superfícies de seis mundos diferentes em nosso Sistema Solar, de um asteroide à Lua a Vênus, Marte, Titã e Terra, apresentam uma grande diversidade de propriedades e histórias. Embora a Terra seja o único mundo conhecido por abrigar vida, esses outros mundos podem um dia expandir nossa compreensão atual da frequência com que a vida surge. ( Crédito : Mike Malaska; ISAS/JAXA, NASA, IKI, NASA/JPL, ESA/NASA/JPL)

No início da década de 1990, chegaram as primeiras detecções planetárias em torno de outras estrelas.

Se quisermos saber quantos planetas existem no Universo, uma maneira de fazer tal estimativa é detectar planetas até os limites das capacidades de um observatório, e então extrapolar quantos planetas existiriam se o víssemos com uma visão ilimitada. observatório. Embora permaneçam tremendas incertezas, agora podemos dizer com segurança que o número médio de planetas por estrela é maior que 1. ( Crédito : ESO/M. Kornmesser)

À medida que os planetas orbitam suas estrelas, essas estrelas orbitam seu centro de massa mútuo, criando oscilações em seu movimento.

Quando um planeta massivo orbita sua estrela-mãe, a estrela e o planeta orbitam seu centro de massa mútuo. Mesmo que o planeta não seja diretamente observável, sua presença, período orbital e massa (multiplicado por um ângulo de inclinação orbital incerto) podem ser extraídos simplesmente medindo o movimento periódico da estrela-mãe com o método de espectroscopia Doppler. ( Crédito : Observatório Europeu do Sul)

este oscilação estelar , ou velocidade radial, revela massas planetárias e períodos orbitais, até um ângulo de inclinação .

Hoje, exoplanetas que não podem ser vistos ou fotografados diretamente ainda podem ser detectados através de sua influência gravitacional em sua estrela-mãe, o que causa uma mudança espectral periódica que pode ser claramente observada. ( Crédito : E. Pécontal)

Enquanto isso, planetas em trânsito obscurecer uma parte da luz de sua estrela-mãe.

Quando os planetas passam na frente de sua estrela-mãe, eles bloqueiam uma parte da luz da estrela: um evento de trânsito. Ao medir a magnitude e a periodicidade dos trânsitos, podemos inferir os parâmetros orbitais e os tamanhos físicos dos exoplanetas. Quando o tempo de trânsito varia e é seguido (ou precedido) por um trânsito de menor magnitude, também pode indicar uma exolua, como no sistema Kepler-1625. ( Crédito : GSFC/SVS/Katrina Jackson da NASA)

Esse escurecimento periódico revela o raio e o período de um planeta; é responsável por planetas mais descobertos atualmente .

O candidato a planeta desonesto CFBDSIR2149, como fotografado no infravermelho, é um mundo gigante gasoso que emite luz infravermelha, mas não tem estrela ou outra massa gravitacional que orbita. É um dos únicos planetas desonestos conhecidos e só foi descoberto porque sua massa grande o suficiente emite sua própria radiação infravermelha. ( Crédito : ESO/P. delore)

Enquanto isso, imagens diretas e microlente também revelam exoplanetas; seus números podem disparar nas próximas décadas.

Quando ocorre um evento de microlente gravitacional, a luz de fundo de uma estrela fica distorcida e ampliada à medida que uma massa intermediária viaja através ou perto da linha de visão da estrela. O efeito da gravidade interveniente dobra o espaço entre a luz e os nossos olhos, criando um sinal específico que revela a massa e a velocidade do planeta em questão. ( Crédito : Jan Skowron/Observatório Astronômico, Universidade de Varsóvia)

Com 400 bilhões de estrelas da Via Láctea, estimamos que elas contenham de 1 a 10 trilhões de planetas em órbita, no total.

Embora a Via Láctea esteja cheia de estrelas, este mapa de densidade estelar do céu, construído com dados da missão espacial Gaia da ESA, só é preciso na medida em que a luz visível nos fornece informações precisas. A luz ultravioleta e visível emitida pelas estrelas da Via Láctea é obscurecida pela poeira que bloqueia a luz em nossa galáxia, exigindo vistas de comprimentos de onda mais longos para revelá-las. Através de uma combinação de observações de vários comprimentos de onda e inferências sobre as estrelas de baixa massa em nossa galáxia, agora estimamos que existem cerca de 400 bilhões de estrelas na Via Láctea, e 80% delas são anãs vermelhas da classe M. ( Crédito : ESA/Gaia)

Enquanto isso, planetas desonestos/órfãos — ejetados e/ou formados sem estrelas-mãe — podem ser de 10 a 10.000 vezes mais numerosos.

Os planetas errantes podem ter uma variedade de origens exóticas, como surgir de estrelas trituradas ou outro material, ou de planetas ejetados de sistemas solares, mas a maioria deve surgir de nebulosas formadoras de estrelas, como simples aglomerados gravitacionais que nunca chegaram a estelar. objetos de tamanho. Quando ocorre um evento de microlente, podemos usar a luz para reconstruir a massa do planeta interveniente. ( Crédito : C. Pulliam, D. Aguilar/CfA)

Com ~ 2 trilhões de galáxias dentro do nosso Universo observável, podemos extrapolar o total planetário do nosso Universo.

O Hubble eXtreme Deep Field (XDF) pode ter observado uma região do céu apenas 1/32.000.000 do total, mas foi capaz de descobrir 5.500 galáxias dentro dele: cerca de 10% do número total de galáxias realmente contidas neste fatia estilo lápis-feixe. Os 90% restantes das galáxias são muito fracos, ou muito vermelhos, ou muito obscurecidos para o Hubble revelar, mas quando extrapolamos todo o Universo observável, esperamos obter um total de ~ 2 trilhões de galáxias dentro do Universo visível. ( Crédito : Equipes HUDF09 e HUDF12; Processamento: E. Siegel)

Existem ~ 10²⁵planetas que orbitam estrelas, com cerca de 10²⁶-10³⁰planetas sem estrelas adicionais.

Quando a luz das estrelas passa pela atmosfera de um exoplaneta em trânsito, as assinaturas são impressas. Dependendo do comprimento de onda e intensidade das características de emissão e absorção, a presença ou ausência de várias espécies atômicas e moleculares dentro da atmosfera de um exoplaneta pode ser revelada através da técnica de espectroscopia de trânsito. ( Crédito : missão ESA/David Sing/Planetary Transits and Oscillations of stars (PLATO))

Com um pouco de sorte, logo encontraremos o primeiro planeta extra-solar que abriga vida extraterrestre.

A equação de Drake é uma maneira de chegar a uma estimativa do número de civilizações tecnologicamente avançadas na galáxia ou no Universo hoje. No entanto, ele se baseia em várias suposições que não são necessariamente muito boas e contém muitas incógnitas para as quais não temos as informações necessárias para fornecer estimativas significativas. ( Crédito : Universidade de Rochester)

Principalmente Mute Monday conta uma história astronômica em imagens, recursos visuais e não mais de 200 palavras. Fale menos; sorria mais.

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