Foi a primeira vez que um telescópio espacial ajudou astrónomos a observarem um eclipse lunar total e também a primeira vez em que foi estudado um eclipse deste tipo em comprimentos de onda ultravioleta, mas a estreia protagonizada pelo Hubble vai mais além. Tirando partido do eclipse lunar total, os astrónomos usaram o telescópio espacial da NASA e da ESA para detetarem ozono na atmosfera da Terra.

A análise com o único planeta habitável até agora conhecido, a Terra, serviu como teste para preparar a futura investigação, mais longe de “casa”, de exoplanetas com os telescópios que estão atualmente em desenvolvimento, e que serão mais potentes.

O alinhamento perfeito da Terra com o Sol e a Lua durante um eclipse lunar total imita a geometria de um planeta terrestre em trânsito com a sua estrela. Nesta nova investigação, o Hubble não olhou diretamente para a Terra. Em vez disso, os astrónomos utilizaram a Lua como espelho que reflete a luz solar que foi filtrada através da atmosfera da Terra.

O uso de um telescópio espacial para observação de eclipses é mais “limpa” que os estudos terrestres, porque os dados não ficam contaminados pela observação através da atmosfera

Estas observações foram particularmente desafiantes, uma vez que a Lua é muito mais brilhante antes de um eclipse e a sua superfície não é um refletor perfeito, já que está salpicada de áreas claras e escuras. Além disso, a Lua está tão perto da Terra que o Hubble teve que tentar fixar-se numa região selecionada, para fosse possível seguir com precisão o seu movimento. “É por estas razões que o Hubble raramente aponta à Lua”, refere a equipa do Hubble

As medições feitas detetaram a forte “pegada” espectral de ozono, um pré-requisito chave para a presença e possível evolução da vida como a conhecemos num exoplaneta. Embora já tivessem sido detetados indícios de ozono noutros estudos, a análise proporcionada pelo Hubble mostrou os dados mais significativos até à data, porque consegue olhar para a luz ultravioleta, que é absorvida pela nossa atmosfera e não atinge o solo.

Na Terra, a fotossíntese ao longo de milhares de milhões de anos é responsável pelos altos níveis de oxigénio e pela espessa camada de ozono do planeta. Há 600 milhões de anos, a atmosfera do planeta acumulou ozono suficiente para proteger a vida da radiação ultravioleta mortal do Sol. Isso criou as condições necessárias para que a primeira forma de vida terrestre saísse dos oceanos.

"Encontrar ozono no espectro de uma exo-Terra será importante porque é um subproduto fotoquímico do oxigénio molecular, que é um subproduto da vida", explica Allison Youngblood, investigadora principal

Os registos do Hubble foram feitos durante um eclipse lunar que aconteceu a 20 e 21 de janeiro de 2019, igualmente captado pelas lentes de um Telescópio Newtoniano (refletivo) CG8 com abertura de 20 cm e uma câmara Canon EOS550D, numa sequência de imagens divulgada pela ESA.

É preciso procurar uma combinação de bio assinaturas, como ozono e metano, para investigar a possibilidade de existência de vida extraterrestre. Os astrónomos também têm de considerar que o ozono se se acumula com o tempo, conforme o planeta evolui.

Há cerca de dois mil milhões de anos na Terra, o ozono era apenas uma fração do que é agora.

O telescópio espacial James Webb, da NASA, ESA e CSA, com lançamento previsto para 2021, será capaz de atravessar profundamente a atmosfera de um planeta para detetar metano e oxigénio, graças às suas capacidades de infravermelhos.

"Acreditamos que o James Webb vai conseguir elevar a técnica de transmissão espectroscópica da atmosfera de exoplanetas a limites sem precedentes”, afirma António García Muñoz, da Technische Universität Berlin, Alemanha. “Em particular, terá a capacidade de detetar metano e oxigénio nas atmosferas de planetas que orbitam estrelas próximas de pequena dimensão. Isso abrirá o campo de caracterização atmosférica para exoplanetas cada vez menores".