28/04/2023 - 12:02
O campo magnético da Terra faz mais do que manter as agulhas da bússola de todos apontadas na mesma direção. Também ajuda a preservar a porção de atmosfera que sustenta a vida na Terra, desviando partículas de alta energia e plasma lançadas regularmente do Sol. Os pesquisadores agora identificaram um possível planeta do tamanho da Terra em outro sistema solar como o principal candidato a também ter um campo magnético: trata-se do YZ Ceti b, um planeta rochoso que orbita uma estrela a cerca de 12 anos-luz de distância da Terra.
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Sebastian Pineda, cientista pesquisador do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) da Universidade do Colorado em Boulder, e Jackie Villadsen, astrônoma da Universidade Bucknell (ambas nos EUA), publicaram suas descobertas na revista Nature Astronomy.
Pineda e Villadsen observaram um sinal de rádio repetido originário da estrela YZ Ceti usando o Karl G. Jansky Very Large Array, um radiotelescópio operado pelo Observatório Nacional de Radioastronomia da National Science Foundation dos EUA. A pesquisa do grupo para entender as interações do campo magnético entre estrelas distantes e seus planetas em órbita é apoiada pela NSF.
O campo magnético de um planeta pode impedir que a atmosfera desse planeta seja desgastada com o tempo por partículas expelidas de sua estrela, explicou Pineda. “Se um planeta sobrevive com uma atmosfera ou não, pode depender se o planeta tem um forte campo magnético ou não”, disse ele.
Fato inédito
“Estou vendo algo que ninguém viu acontecer antes”, lembrou Villadsen sobre o momento em que isolou o sinal de rádio pela primeira vez enquanto transmitia dados em sua casa em um fim de semana.
“Vimos a explosão inicial e ficou lindo”, disse Pineda. “Quando a vimos novamente, foi muito indicativo de que, certo, talvez realmente tenhamos algo aqui.”
Os pesquisadores teorizam que as ondas de rádio estelares que eles detectaram são geradas pelas interações entre o campo magnético do exoplaneta e a estrela que ele orbita. No entanto, para que essas ondas de rádio sejam detectáveis a longas distâncias, elas devem ser muito fortes. Embora campos magnéticos tenham sido detectados anteriormente em exoplanetas massivos do tamanho de Júpiter, fazê-lo para um exoplaneta relativamente pequeno do tamanho da Terra requer uma técnica diferente.
Par ideal
Como os campos magnéticos são invisíveis, é difícil determinar se um planeta distante realmente tem um, explicou Villadsen. “O que estamos fazendo é procurar uma maneira de vê-los”, afirmou ela. “Estamos procurando por planetas que estejam realmente próximos de suas estrelas e tenham um tamanho semelhante ao da Terra. Esses planetas estão muito próximos de suas estrelas para estar em algum lugar onde você possa viver, mas como eles estão tão próximos, o planeta está meio que ‘arando’ através de um monte de coisas saindo da estrela. (…) Se o planeta tiver um campo magnético e atravessar material estelar suficiente, fará com que a estrela emita ondas de rádio brilhantes.”
A pequena estrela anã vermelha YZ Ceti e seu exoplaneta conhecido, YZ Ceti b, formam um par ideal porque o exoplaneta está bem próximo da estrela, completando uma órbita em apenas dois dias. (Em comparação, a órbita planetária mais curta em nosso Sistema Solar é a de Mercúrio, com 88 dias.) À medida que o plasma de YZ Ceti sai do “arado” magnético do planeta, ele interage com o campo magnético da própria estrela, que gera ondas de rádio fortes suficiente para ser observada na Terra.
A força dessas ondas de rádio pode então ser medida, permitindo que os pesquisadores determinem quão forte pode ser o campo magnético do planeta.
Aurora diferente
As interações entre YZ Ceti b e sua estrela também produzem uma aurora, mas com uma diferença significativa: a aurora está na própria estrela.
“Na verdade, estamos vendo a aurora na estrela – é isso que é essa emissão de rádio”, explicou Pineda. “Também deve haver aurora no planeta se ele tiver sua própria atmosfera.”
Ambos os pesquisadores concordam que, embora YZ Ceti b seja o melhor candidato até agora para um exoplaneta rochoso com um campo magnético, não é um caso encerrado. “Isso poderia ser realmente plausível”, disse Villadsen. “Mas acho que vai haver muito trabalho de acompanhamento antes que uma confirmação realmente forte de ondas de rádio causadas por um planeta seja divulgada.”
“Há muitas novas instalações de rádio chegando online e planejadas para o futuro”, disse Pineda sobre as possibilidades de pesquisas futuras. “Assim que mostrarmos que isso está realmente acontecendo, seremos capazes de fazer isso de forma mais sistemática. Estamos no começo.”
“A busca por mundos potencialmente habitáveis ou com vida em outros sistemas solares depende em parte da capacidade de determinar se exoplanetas rochosos semelhantes à Terra realmente têm campos magnéticos”, disse Joe Pesce, da NSF, diretor de programa do National Radio Astronomy Observatory. “Esta pesquisa mostra não apenas que esse exoplaneta rochoso em particular provavelmente tem um campo magnético, mas também fornece um método promissor para encontrar mais.”
