Como os cientistas descobrem exoplanetas e o que eles realmente são

Os exoplanetas, também conhecidos como planetas extrassolares, são mundos que orbitam estrelas diferentes do nosso Sol. Sua existência, há poucas décadas, era apenas uma hipótese sustentada por modelos teóricos e indícios indiretos. Hoje, graças a avanços tecnológicos e a programas científicos de grande escala, como o Exoplanet Exploration Program da NASA e as missões da Agência Espacial Europeia (ESA) — incluindo CHEOPS, PLATO e ARIEL —, milhares já foram confirmados. Esses corpos celestes variam desde gigantes gasosos maiores que Júpiter até pequenos planetas rochosos de tamanho similar à Terra, alguns localizados na chamada “zona habitável”, onde as condições poderiam permitir a presença de água líquida.
A confirmação de exoplanetas transformou a astronomia moderna. Antes de 1995, quando Michel Mayor e Didier Queloz anunciaram a descoberta de 51 Pegasi b — o primeiro planeta confirmado orbitando uma estrela semelhante ao Sol —, o estudo de sistemas planetários era restrito ao Sistema Solar. Desde então, os métodos de detecção se diversificaram, permitindo identificar mundos em diferentes distâncias, massas e atmosferas. Observatórios como o Very Large Telescope (ESO) e telescópios espaciais como Kepler e TESS tornaram-se peças-chave nessa revolução.

Definição e classificação
Um exoplaneta é definido pela União Astronômica Internacional como qualquer corpo planetário que orbite uma estrela que não seja o Sol. Essa definição exclui planetas errantes — aqueles que flutuam no espaço sem uma estrela hospedeira — e corpos menores que não atendam aos critérios planetários. Dentro dessa categoria, existem diferentes tipos:
• Gigantes gasosos – semelhantes a Júpiter ou Saturno, compostos principalmente por hidrogênio e hélio, mas que podem estar muito mais próximos de suas estrelas do que os gigantes do nosso Sistema Solar, formando os chamados Júpiteres quentes.
• Planetas rochosos – mundos sólidos como a Terra e Marte, que podem ter condições para abrigar vida.
• Subnetunos – menores que Netuno, mas maiores que a Terra, com atmosferas espessas.
• Superterras – rochosos e com massas superiores às da Terra, podendo possuir atmosferas densas e geologia ativa.

Como eles são detectados?
Encontrar um exoplaneta é um desafio porque eles não emitem luz própria e, vistos de longe, são ofuscados pelo brilho de suas estrelas. Por isso, a detecção depende de técnicas indiretas ou de observações extremamente precisas. Entre as principais estão:
1. Método de trânsito
O método mais utilizado atualmente, responsável por grande parte das descobertas do telescópio espacial Kepler. Ele consiste em monitorar o brilho de uma estrela e detectar pequenas quedas periódicas na luminosidade quando um planeta passa em frente a ela. Esse trânsito permite calcular o tamanho do planeta e, em alguns casos, analisar sua atmosfera por espectroscopia, identificando gases como vapor d’água, metano ou dióxido de carbono.
2. Velocidade radial (efeito Doppler)
Segundo dados publicados pela Publications of the Astronomical Society of the Pacific, essa técnica mede pequenas variações no espectro de luz da estrela causadas pela atração gravitacional do planeta. Conforme o planeta orbita, ele puxa levemente a estrela, que se move de forma quase imperceptível. Essa oscilação provoca mudanças na frequência da luz estelar, permitindo estimar a massa do planeta e a forma de sua órbita.
3. Microlente gravitacional
Previsto pela teoria da relatividade geral, esse fenômeno ocorre quando a gravidade de uma estrela e seu planeta distorcem a luz de um objeto mais distante, como se fossem uma lente cósmica. O método, descrito no Annual Review of Astronomy and Astrophysics, é especialmente útil para detectar planetas a grandes distâncias ou de baixa luminosidade, mas depende de alinhamentos raros.
4. Imagem direta
A forma mais desafiadora de observação, que envolve bloquear o brilho da estrela para capturar a luz refletida ou emitida pelo planeta. Essa técnica, utilizada em telescópios como o VLT do ESO, permite estudar diretamente a atmosfera e a composição química de alguns mundos, mas é limitada a planetas jovens, massivos e distantes de suas estrelas.
5. Variação no tempo de trânsito
Uma extensão do método de trânsito, que detecta mudanças sutis no momento em que um planeta passa diante de sua estrela. Essas variações podem indicar a presença de outros planetas ou luas no sistema.

Avanços tecnológicos e missões dedicadas
O progresso na detecção de exoplanetas deve-se em grande parte a missões espaciais dedicadas. O telescópio Kepler, lançado em 2009 pela NASA, monitorou mais de 150 mil estrelas, revelando que planetas são comuns na Via Láctea. Seu sucessor, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), continua a busca, cobrindo quase todo o céu e focando em estrelas mais próximas.
A ESA também tem papel fundamental: o satélite CHEOPS (Characterising Exoplanet Satellite) mede com precisão o tamanho de planetas conhecidos; a futura missão PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) buscará planetas em zonas habitáveis e caracterizará suas estrelas; e a missão ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) analisará atmosferas planetárias em detalhe.
No solo, instrumentos como o HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), no ESO, continuam a refinar medições de velocidade radial com precisão de um metro por segundo. Esses avanços permitem não apenas descobrir novos mundos, mas também estudar suas atmosferas, climas e composição.

Importância científica e busca por vida
O estudo de exoplanetas vai além da curiosidade astronômica. Ele ajuda a entender como sistemas planetários se formam e evoluem, quais condições são necessárias para a habitabilidade e qual é a diversidade de mundos na galáxia. Dados do SETI Institute e de pesquisas como as publicadas em Scientific American mostram que a descoberta de exoplanetas na zona habitável reforça a possibilidade de que a vida possa ser comum no universo.
A análise espectroscópica das atmosferas é um passo crucial nessa busca. A detecção de bioassinaturas — como a combinação de oxigênio e metano — pode indicar processos biológicos ativos. Embora ainda não haja confirmação de vida fora da Terra, o avanço constante na precisão dos instrumentos aproxima os astrônomos dessa possibilidade.

Os desafios e o futuro da pesquisa
Apesar dos progressos, a detecção de exoplanetas ainda enfrenta limitações. Os métodos atuais tendem a favorecer a descoberta de planetas grandes e próximos às suas estrelas, deixando os menores e mais distantes sub-representados. Além disso, confirmar a natureza de um planeta e caracterizar sua atmosfera exige tempo e recursos.
O futuro, no entanto, é promissor. O Telescópio Espacial James Webb (JWST) já está examinando atmosferas de exoplanetas com detalhes inéditos, enquanto projetos como o Extremely Large Telescope (ELT) e o Thirty Meter Telescope (TMT) prometem ampliar a capacidade de imagem direta e análise espectral.
Com a expansão contínua do catálogo de mundos conhecidos, a astronomia entra em uma era em que não se trata mais de perguntar se existem outros planetas, mas sim quantos deles poderiam abrigar vida. Cada nova descoberta ajuda a responder a uma das questões mais antigas e profundas da humanidade: estamos sozinhos no universo?