Fonte: Astronomy Magazine
Prólogo: Alfredo Martins
Este post traz a relevância da década de 1980 para a astronomia, especialmente no campo das ciências planetárias, tais como: Formação e Evolução de Sistemas Planetários, Planetologia e Astronomia Planetária, Dinâmica e Órbitas, Geologia Planetária (ou Astrogeologia), Física Planetária, Astroquímica, Astrobiologia e Exoplanetas e Pequenos Corpos. Para quem acompanhou as reportagens desta época, principalmente vindas das missões da NASA, com certeza lembra da emoção de ver as inéditas imagens da superfície de Marte, das coloridas atmosferas dos planetas gigantes gasosos e da geologia variada e complexa de seus satélites. De cada sobrevoo de uma missão eram enviadas imagens inéditas, detalhadas e surpreendentes de corpos celestes que até ali eram apenas discos de luz. Uma miríade de novidades para olhos maravilhados dos aficionados da astronomia e preciosas informações para uma crescente legião de cientistas planetários.
Em retrospecto, segue tradução deste valioso artigo de S. Alan Stern, publicado na renomada internacionalmente Astronomy Magazine – Setembro de 2025:
5 MODERNAS REVOLUÇÕES NA CIÊNCIA PLANETÁRIA
Astrônomo e líder da Missão de Plutão, S. Alan Stern explora como o campo desta ciência se transformou durante sua carreira de décadas.
S. Alan Stern é um cientista planetário, executivo aeroespacial, palestrante, autor e astronauta espacial comercial. Ele mora perto de Boulder, Colorado, e trabalha para o Southwest Research Institute e vários clientes de consultoria.
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“Eu sou um cientista planetário que nasceu no ano do lançamento do Sputnik. Ao longo dos meus 40 anos de carreira, testemunhei não uma, mas pelo menos cinco revoluções separadas que transformaram fundamentalmente esse campo de estudo. Antes de eu lhe contar sobre esses momentos cruciais, vamos ver dois exemplos de revoluções ainda mais antigas que prepararam o terreno para o campo em que entrei
Primeiras Revoluções:
Para mim, a primeira transformação “moderna” na ciência planetária ocorreu no início do século XIX, quando foi descoberto que não era apenas um único corpo (1 Ceres, descoberto em 1801) orbitando na lacuna entre Marte e Júpiter, mas um zoológico inteiro desses mundos. Estes acabaram sendo conhecidos coletivamente como o cinturão de asteróides ou cinturão principal.
Essa adição abalou tanto a geografia do sistema solar quanto também do nosso conhecimento de seu conteúdo, forçando a percepção de que a maioria dos corpos do sistema solar não são planetas, mas pequenos corpos.
Outra transformação inicial, mas totalmente fundamental, no campo foi o desenvolvimento do voo espacial em meados do século XX. Esse avanço epocal transformou a ciência planetária de um remanso da astronomia observacional em um grande campo próprio. A espaçonave nos permitiu estudar corpos do sistema solar com técnicas in situ, como sondagem magnética e amostragem atmosférica e superficial.
Também entregou imagens com ordens de magnitude de resolução além do que é possível da Terra. Isso, por sua vez, abriu os campos da geologia planetária, da meteorologia planetária e de outros domínios de pesquisa que não conseguiram avançar por meio do sensoriamento remoto apenas de observatórios terrestres.
Entrei na pós-graduação e comecei a publicar regularmente resultados de pesquisas em meados da década de 1980. Usando isso como data de início, conto cinco transformações verdadeiramente epocais que foram levadas pela ciência planetária desde então. Todos os cinco sacudiram o campo até o âmago.
Veja como eu os classifiquei as transformações,
em ordem de importância:
1) A descoberta do Cinturão de Kuiper.
A maior revolução na ciência planetária durante o meu tempo aconteceu no início da década de 1990, com a descoberta do Cinturão de Kuiper, a terceira zona do nosso sistema solar depois das regiões do planeta terrestre e do planeta gigante.
Eu classifico isso no topo porque transformou o campo de muitas maneiras importantes. Como a descoberta muito anterior do cinturão de asteróides, a descoberta do Cinturão de Kuiper redesenhou o mapa do nosso sistema planetário – mas neste caso, mesmo mais fundamentalmente. O Cinturão de Kuiper ampliou drasticamente a região planetária e revelou a fonte de quase todos os cometas de curto período. Também mostrou que Plutão não era um planeta desajustado que não se encaixava Com os planetas terrestre e gigante, mas, em vez disso, foi o prenuncio de uma classe totalmente nova dos chamados planetas anões, que agora sabemos que superam os planetas terrestres e gigantes combinados. E a distribuição orbital de corpos do Cinturão de Kuiper, crucialmente, também nos mostrou evidências inequívocas de que os planetas gigantes migraram drasticamente de onde se formaram para onde os vemos hoje.
A descoberta do Cinturão de Kuiper transformou tanto a arquitetura quanto a população do nosso sistema solar do pitoresco modelo do século XX de nove planetas e um cinturão de asteroides para um sistema solar muito maior, muito mais rico e muito menos estático que ninguém havia previsto.
O Cinturão de Kuiper é uma região em forma de rosquinha com milhões de objetos, em grande parte além da órbita de Netuno. O gráfico no topo mostra as posições de KBOs conhecidos e os planetas externos em abril de 2019. KBOs clássicos (azul) têm baixas excentricidades e inclinações orbitais, objetos de disco disperso (vermelho) têm altas excentricidades e inclinações orbitais, e pontos verdes são objetos orbitando em ressonância com Netuno. Na parte inferior está uma imagem do QB de 1992, o primeiro objeto do Cinturão de Kuiper descoberto depois de Plutão. ASTRONOMIA: ROEN KELLY, DEPOIS DO CENTRO DO PLANETA MENOR; DAVID JEWITT/UNIVERSIDADE DE HAWAN
2) A descoberta de exoplanetas.
Minha segunda virada de jogo de ciência planetária nas últimas quatro décadas também ocorreram na década de 1990: a descoberta de exoplanetas.
Graças ao rápido avanço desta área de pesquisa desde então, agora identificamos quase 6.000 exoplanetas. Mas o mais importante, agora sabemos que os exoplanetas são comuns a praticamente todas as estrelas e que os planetas superam em muito as estrelas da galáxia.
Agora também sabemos que a arquitetura do nosso sistema solar – com quatro planetas terrestres próximos ao Sol, seguidos por um cinturão de asteróides e, em seguida, quatro planetas gigantes, com um cinturão de detritos primordial circundante (o Cinturão de Kuiper) abrigando uma variedade de planetas anões – parece estar longe de ser típica. Na verdade, à medida que mais e mais exoplanetas foram descobertos, aprendemos que há muitos novos tipos de planetas não antecipados a partir de estudos de nosso próprio sistema solar. Estes incluem planetas circulando pulsares, mundos semelhantes a Júpiter perto de suas estrelas, Exoplanetas “fofos” de baixa densidade (tão leves quanto a madeira de balsa!), superterras e muito mais.
Muitos de vocês e meus colegas de ciência planetária podem considerar a descoberta de exoplanetas e sua onipresença como a virada de jogo da ciência planetária número 1 das últimas décadas. Mas ele pousa no meu número 2 porque esses corpos estão fora do nosso sistema solar e só podem ser estudados por técnicas astronômicas (em oposição a espaçonaves que podem visitá-los e estudá-los de perto).
3) A descoberta de mundos oceânicos.
Quando os astrônomos planetários do século XX olharam para o nosso sistema solar usando as ferramentas de seu tempo, eles não viram outros mundos com oceanos e concluíram que a Terra era única para essa característica. Este permaneceu o paradigma por mais de uma geração. Até desmoronar.
A partir do final da década de 1990, uma série de missões de naves espaciais revelou que o sistema solar, de fato, contém outros mundos oceânicos. Mas esses oceanos não são como os nossos porque ficam sob (em vez de em cima) da crosta de seu mundo.
Esta revolução começou quando o orbitador Galileo da NSA na década de 1990 encontrou evidências inequívocas de um oceano de água sob a superfície da lua Europa de Júpiter, com base em campos magnéticos induzidos na lua. Em meados dos anos 2000, a missão Cassini da NASA também encontrou plumas de água salgada emergindo da lua de Saturno, Encélado, evidências irrefutáveis de um oceano subterrâneo lá também. Hoje, vemos fortes evidências de oceanos subterrâneos em muitos outros satélites gelados e também entre os planetas anões, variando de Titã a Tritão, de Ceres a Plutão, e outros.
Com a descoberta de tantos mundos oceânicos, a possibilidade do desenvolvimento da vida neles levou os astrobiólogos a colocar esses mundos no topo da lista de prioridades para um estudo mais detalhado. Esse impulso levou a missões como o Europa Clipper da NASA e o JUICE da Agência Espacial Europeia, que explorarão os Satélites Galileanos.
A descoberta de mundos oceânicos em todo o nosso sistema solar também desafiou a noção de que a vida só pode existir dentro de uma zona habitável estreita e semelhante a Cachinhos Dourados perto de nossa estrela, virando esse paradigma de cabeça para baixo à medida que descobrimos mundos potencialmente habitáveis pelo menos tão longe quanto o Cinturão de Kuiper. A visão do século XX de que a Terra era o único mundo oceânico do nosso sistema solar agora foi destruída; todos esses outros mundos oceânicos com água sob suas superfícies simplesmente escaparam da detecção até que as naves espaciais os encontrassem através investigações in situ. Como resultado, agora sabemos que os mundos oceânicos são comuns em nosso sistema planetário, e suspeitamos que o mesmo seja verdade em todo o universo.
O que é incomum em nosso sistema solar, são mundos que usam seus oceanos do lado de fora como a Terra – outra ideia nunca observada antes desta revolução.
As naves espaciais revelaram que os oceanos subterrâneos são abundantes em nosso sistema solar, inclusive nas luas de Júpiter (Europa, Ganimedes, Calisto) e Saturno (Titã, Encélado). Observe que esses são exemplos, não uma lista abrangente. ASTRONOMIA: ROEN KELLY, DEPOIS DA NASA EURORA, GANYMEDE, CALLISTOL A. D. FORTES/UCL/STFC (TITANE NASA/PL-CAUTION ENCELADUS)
4) Missões lideradas por PI
(Investigador Principal / Cientista).
Vale a pena dizer que nem todas as revoluções científicas planetárias que eu tenho testemunhado foram descobertas revolucionárias ou mudanças em paradigmas científicos. Também houve duas grandes mudanças na forma como a ciência planetária é feita.
A primeira delas foi a ascensão de missões lideradas por um PI — um Investigador Principal, ou cientista. Este é agora o tipo de missão dominante na ciência planetária dos EUA, mas antes da década de 1990, nenhum cientista planetário liderava uma missão espacial a qualquer mundo, não importa o quão perto ou longe, não importa quão pequeno ou grande. Em vez disso, todas as missões planetárias eram lideradas por Gerentes de Projeto, ou PMs.
Isso, muitas vezes, colocava a ciência no banco de trás porque os objetivos científicos da missão eram limitados por não cientistas no comando.
No entanto, a partir do final da década de 1990, a NASA começou a desenvolver um novo tipo de missão, liderada por um cientista da PI a quem o PM (e todos os outros) se reportavam. Foi visto como uma maneira mais inteligente de fazer missões científicas.
A NASA já selecionou quase 30 missões lideradas por PI em nosso sistema solar, todas, as quais, exceto uma, foram bem-sucedidas. Compare isso com apenas quatro missões planetárias da NASA não liderados por PI escolhidas no mesmo período.
Através dos programas Discovery e New Frontiers da NASA, o paradigma liderado por PI substituiu quase completamente as mais antigas Missões Lideradas por PM. Colocar um cientista no comando transformou a forma como a ciência planetária é conduzida e realizada.
Nos últimos 40 anos, a NASA fez a transição para missões lideradas por investigadores principais, em vez de gerentes de projeto. Alguns exemplos desses empreendimentos liderados por Pl no campo da ciência planetária incluem a° missão Juno a Júpiter (abaixo), a missão de retorno da amostra de asteroide OSIRIS-Rex (acima.)
5) A ascensão voos espaciais comerciais.
O outro fator que mudou o quão a ciência planetário está feita é a ascensão do voo espacial comercial. Isso já transformou o negócio de lançamento, tornando a reutilização do lançador rotineira, reduzindo significativamente os pontos de preço e aumentando drasticamente as taxas de lançamento. Essas mudanças abriram uma grande variedade de novos casos de uso na economia espacial.
O envolvimento comercial também está transformando a maneira como as missões espaciais são rastreadas e como se comunicam com a Terra, desenvolvendo redes de rastreamento e comunicação terrestres e espaciais que estão substituindo redes governamentais tradicionais, como os satélites de rastreamento e retransmissão de dados e estações terrestres da NASA. Isso aumentou muito a capacidade de largura de banda da rede, ao mesmo tempo em que reduziu os custos da missão.
Igualmente importantes são os primeiros vislumbres das missões espaciais interplanetárias comerciais. Até agora, vimos as primeiras pequenas missões comerciais planejadas ou operadas para a Lua, Vênus e asteroides, enquanto a NASA pediu soluções comerciais inovadoras para reestruturar seu megaprojeto disfuncional Mars Sample Return.
Simplificando, a revolução espacial comercial desencadeou uma mudança no mar em como As missões são concluídas substituindo o antigo modo exclusivo do governo que abriu espaço na primeira era de exploração além da Terra. O desenvolvimento do voo espacial comercial, de muitas maneiras, é paralelo à revolução na computação que ocorreu quando os mainframes da velha escola deram lugar a PCs proliferados, menos caros e mais capazes. Não podemos realmente prever como o voo espacial comercial transformará a exploração planetária nas próximas décadas, mas suspeito que essa revolução esteja apenas no meio do caminho.
O QUE VEM A SEGUIR?
Esta retrospectiva agora faz a questão de quais podem ser as maiores descobertas dos próximos 40 anos. A experiência nos ensina que tais previsões provavelmente estarão erradas, ou pelo menos ingênuas. No entanto, vou me aventurar a sugerir algumas possibilidades.
Em termos de descobertas científicas, talvez encontremos vida em um ou mais dos mundos oceânicos do sistema solar. Ou talvez descubramos vários planetas dentro da Nuvem Oort externa, que fica muito além do Cinturão de Kuiper. Ou ambos.
A maneira como fazemos pesquisas provavelmente também mudará. Assim como a maioria dos geólogos terrestres agora é empregada por empresas de recursos e energia do setor privado , o espaço comercial poderia eventualmente empregam mais cientistas planetários do que a academia e nas agências governamentais juntas.
Outras mudanças que estão por vir podem ser que a propulsão avançada encurta drasticamente os tempos de viagem pelo sistema solar, tornando seus mundos mais rápidos e rotineiramente acessíveis. E podemos descobrir que os humanos trabalharão em muitos locais ao redor do sistema solar nas próximas décadas, e que a inteligência artificial está fazendo grande parte da descoberta científica que antes era apenas a proveniência dos humanos.
Olhando para trás, o tempo que passei neste campo, é difícil acreditar no quanto nossa visão do sistema solar e da maneira como devemos explorá-lo tem mudado.
Também é difícil acreditar como o campo da ciência planetária cresceu: Em meados da década de 1980, havia talvez 1.500 cientistas planetários praticantes no mundo. Hoje, há bem mais de 10.000!
A marcha da tecnologia, o tamanho muito maior da força de trabalho e a proliferação de países e empresas envolvidos no voo espacial aceleraram o ritmo da mudança na ciência planetária ao longo das décadas. Espero que essas tendências continuem. Eu mal posso esperar para ver o que as próximas décadas de descoberta trarão!
VICE-CAMPEÕES:
Havia sete vice-campeões na minha lista dos cinco melhores. Aqui estão eles, em nenhuma ordem específica.
•1- Na década de 1980, descobrimos que os Anéis de Saturno não são únicos. Na verdade, os anéis são comuns entre todos os planetas gigantes do nosso sistema solar, e até mesmo (como descobrimos na década de 2010) existem em torno de pequenos corpos como Centauros e Planetas Anões.
•2 – Também na década de 1980 veio o reconhecimento geral de que a Lua da Terra foi formada por um impacto gigante com um intruso do tamanho de um planeta que atingiu a Terra para lascar Luna. Além disso, aceitamos que impactos como esse também ajudaram a moldar a estrutura atual de Mercúrio, formaram o Binário Plutão-Caronte e podem ter inclinado os polos de Urano e Netuno.
•3 – Descobrimos vários Satélites em torno de Asteróides, nenhum dos quais era conhecido antes da descoberta inovadora da missão Galileo da Lua Dactyl orbitando o pequeno asteroide do cinturão principal 243 Ida em 1991.
•4 – Agora há fortes evidências forenses de que os Planetas Gigantes do nosso Sistema Solar Migraram consideravelmente para suas posições atuais após a formação, e que um quinto planeta gigante pode até ter se formado entre os quatro planetas gigantes que vemos hoje.
•5 – Também considerei a descoberta de que os Polos da Lua possuem grandes quantidades de Gelo de Água, algo conjecturado, mas não comprovado até as décadas de 1990 e 2000.
•6 – Os cientistas raramente viajam para usar grandes telescópios, embora agora haja muito mais dessas instalações do que no passado. Em vez disso, a maioria dos Grandes Trabalhos de Telescópio é feita Remotamente , enquanto está sentado em casa!
•7 – Descobrimos que Pequenos Planetas como Plutão podem permanecer Geologicamente Ativos mais de 4 bilhões de anos após sua formação. Essa descoberta quebrou o paradigma que os mundos menores isolados geralmente esfriam e todos morrem , geologicamente falando, não muito tempo após a formação.
