Dezenas de telescópios com base no espaço operam perto da Terra e fornecem imagens incríveis do universo. Mas imagine um telescópio distante no sistema solar externo, 10 ou mesmo 100 vezes mais longe do Sol do que a Terra. A capacidade de olhar para trás em nosso sistema solar ou perscrutar a escuridão do cosmos distante tornaria isso uma ferramenta científica excepcionalmente poderosa.
Sou um astrofísico que estuda a formação da estrutura do universo. Desde a década de 1960, cientistas como eu têm considerado as importantes questões científicas que poderíamos ser capazes de responder com um telescópio colocado no sistema solar externo.
Então, como seria essa missão? E que ciência poderia ser feita?
Um pequeno telescópio longe de casa
A força científica de um telescópio distante da Terra viria principalmente de sua localização, não de seu tamanho. Planos para um telescópio no sistema solar externo o colocariam em algum lugar além da órbita de Saturno, cerca de um bilhão ou mais de quilômetros da Terra.
Só precisaríamos enviar um telescópio muito pequeno – com uma lente do tamanho de uma pequena placa – para obter algumas análises astrofísicas verdadeiramente únicas. Tal telescópio poderia ser construído para pesar menos de 9 quilos e poderia ser carregado em praticamente qualquer missão a Saturno ou além.
Embora pequeno e simples em comparação com telescópios como Hubble ou James Webb, tal instrumento operando longe da luz brilhante do Sol poderia fazer medições que são difíceis ou totalmente impossíveis de um ponto de vista próximo à Terra.
Olhando de fora para dentro
Infelizmente para os astrônomos, tirar uma selfie do sistema solar é um desafio. Mas ser capaz de ver o sistema solar de um ponto de vista externo revelaria muitas informações, em particular sobre a forma, distribuição e composição da nuvem de poeira que envolve o sol.
Imagine um poste de luz em uma noite de nevoeiro – estando longe do poste, as névoas rodopiantes são visíveis de uma forma que alguém parado sob a luz da rua nunca poderia ver.
Durante anos, os astrofísicos conseguiram obter imagens e estudar os discos de poeira nos sistemas solares em torno de outras estrelas da Via Láctea. Mas essas estrelas estão muito distantes e há limites para o que os astrônomos podem aprender sobre elas. Usando observações voltadas para o Sol, os astrônomos puderam comparar a forma, as características e a composição dessas nuvens de poeira distantes com dados detalhados do próprio sistema solar da Terra. Esses dados preencheriam lacunas no conhecimento sobre as nuvens de poeira solar e permitiriam entender a história da produção, migração e destruição da poeira em outros sistemas solares para os quais não há esperança de viajar pessoalmente.
Escuridão profunda do espaço
Outro benefício de colocar um telescópio longe do Sol é a falta de luz refletida. O disco de poeira no plano dos planetas reflete a luz do Sol de volta à Terra. Isso cria uma névoa que é entre 100 e 1.000 vezes mais brilhante do que a luz de outras galáxias e obscurece a visão do cosmos próximo à Terra. Enviar um telescópio para fora dessa nuvem de poeira o colocaria em uma região muito mais escura do espaço, tornando mais fácil medir a luz vinda de fora do sistema solar.
Uma vez lá, o telescópio pode medir o brilho da luz ambiente do universo em uma ampla gama de comprimentos de onda. Isso poderia fornecer informações sobre como a matéria se condensou nas primeiras estrelas e galáxias. Também permitiria aos pesquisadores testar modelos do universo, comparando a soma prevista de luz de todas as galáxias com uma medição precisa. Discrepâncias podem apontar para problemas com modelos de formação de estruturas no universo ou talvez para novas físicas exóticas.
Para o desconhecido
Finalmente, aumentar a distância de um telescópio do Sol também permitiria aos astrônomos fazer uma ciência única, que tira proveito de um efeito chamado lente gravitacional, em que um objeto maciço distorce o caminho que a luz faz ao passar por um objeto.
Um uso das lentes gravitacionais é procurar e pesar planetas invasores – planetas que vagam pelo espaço interestelar após serem ejetados de seus sistemas solares domésticos. Uma vez que planetas invasores não emitem luz por conta própria, os astrofísicos podem observar seu efeito na luz das estrelas de fundo. Para diferenciar entre a distância do objeto de lente e sua massa, são necessárias observações de um segundo local longe da Terra.
Em 2011, os cientistas usaram uma câmera na missão EPOXI ao cinturão de asteroides para descobrir e pesar um objeto do tamanho de Netuno flutuando livremente entre as estrelas da Via Láctea. Apenas alguns planetas invasores foram encontrados, mas os astrônomos suspeitam que eles são muito comuns e podem conter pistas sobre a formação de sistemas solares e prevalência de planetas ao redor das estrelas.
Mas talvez o uso mais interessante de um telescópio no sistema solar externo seja o potencial de usar o campo gravitacional do próprio Sol como uma lente gigante. Este tipo de medição pode permitir aos astrofísicos mapear planetas em outros sistemas estelares. Talvez um dia sejamos capazes de nomear continentes em um planeta parecido com a Terra ao redor de uma estrela distante.
Em breve?
Desde que o Pioneer 10 se tornou o primeiro objeto de fabricação humana a cruzar a órbita de Júpiter em 1973, houve apenas alguns estudos astrofísicos feitos além da órbita da Terra. Missões para o sistema solar externo são raras, mas muitas equipes de cientistas estão fazendo estudos para mostrar como um projeto de telescópio extra-solar funcionaria e o que poderia ser aprendido com ele.
A cada 10 anos mais ou menos, os líderes nas áreas de astrofísica e astronomia se reúnem para definir metas para a próxima década. Esse plano para a década de 2020 está programado para ser lançado em 4 de novembro de 2021. Nele, espero ver discussões sobre o próximo telescópio que pode revolucionar a astronomia. Levar um telescópio para o sistema solar externo, embora ambicioso, está dentro da capacidade tecnológica da NASA ou de outras agências espaciais. Espero que um dia, em breve, um minúsculo telescópio em uma missão solitária nos confins escuros do sistema solar nos forneça uma visão incrível do universo.
Fonte: The Conversation/ Michael Zemcov
Tradução: Redação Ambientebrasil / Maria Beatriz Ayello Leite
Para ler a reportagem original em inglês acesse: https://theconversation.com/a-small-telescope-past-saturn-could-solve-some-mysteries-of-the-universe-better-than-giant-telescopes-near-earth-169805
