O campo magnético da Terra faz mais do que manter as agulhas das bússolas apontadas para a mesma direção. Ele também ajuda a preservar a fina camada de atmosfera que sustenta a vida na Terra, desviando regularmente partículas de alta energia e plasma expelidos pelo sol. Pesquisadores identificaram agora um possível planeta do tamanho da Terra em outro sistema solar como um candidato principal a ter também um campo magnético – YZ Ceti b, um planeta rochoso orbitando uma estrela a cerca de 12 anos-luz da Terra.
Os pesquisadores Sebastian Pineda e Jackie Villadsen observaram um sinal de rádio repetitivo emanando da estrela YZ Ceti usando o Karl G. Jansky Very Large Array, um telescópio de rádio operado pelo Observatório de Radioastronomia Nacional da Fundação Nacional de Ciências dos EUA. A pesquisa de Pineda e Villadsen para entender as interações do campo magnético entre estrelas distantes e seus planetas orbitais é apoiada pela NSF. A pesquisa deles foi publicada hoje (3 de abril) na revista Nature Astronomy.
“A busca por mundos potencialmente habitáveis ou portadores de vida em outros sistemas solares depende em parte da capacidade de determinar se exoplanetas rochosos semelhantes à Terra realmente possuem campos magnéticos”, diz Joe Pesce, diretor do programa do Observatório de Radioastronomia Nacional da Fundação Nacional de Ciências dos EUA. “Essa pesquisa mostra não apenas que este exoplaneta rochoso específico provavelmente tem um campo magnético, mas também fornece um método promissor para encontrar mais”.
O campo magnético de um planeta pode evitar que a atmosfera desse planeta seja desgastada ao longo do tempo por partículas expelidas por sua estrela, explica Pineda, um astrofísico da Universidade do Colorado. “Se um planeta sobrevive com uma atmosfera ou não pode depender se o planeta tem ou não um campo magnético forte.”
Um sinal de rádio de outra estrela
“Lembro-me de estar a ver algo que nunca ninguém tinha visto antes”, recorda Villadsen, uma astrônoma da Universidade de Bucknell, do momento em que isolou pela primeira vez o sinal de rádio enquanto analisava dados em sua casa num fim de semana.
“Vimos o sinal inicial e parecia bonito”, diz Pineda. “Quando o vimos novamente, foi muito indicativo de que, OK, talvez tenhamos algo aqui.”
Os pesquisadores teorizam que as ondas de rádio estelares que detectaram são geradas pelas interações entre o campo magnético do exoplaneta e a estrela em que 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 do tamanho de Júpiter, detectar um campo magnético em um exoplaneta comparativamente pequeno do tamanho da Terra requer uma técnica diferente.
Porque os campos magnéticos são invisíveis, é desafiador determinar se um planeta distante realmente tem um, explica Villadsen. “O que estamos fazendo é procurando uma maneira de vê-los”, diz ela. “Estamos procurando por planetas que estão muito perto de suas estrelas e têm um tamanho similar ao da Terra. Esses planetas estão muito próximos de suas estrelas para serem lugares onde se possa viver, mas porque estão tão perto, o planeta está meio que atravessando um monte de coisas que saem da estrela.
“Se o planeta tem um campo magnético e atravessa material suficiente da estrela, isso fará com que a estrela emita ondas de rádio brilhantes.”
A pequena estrela anã vermelha YZ Ceti e seu exoplaneta conhecido, YZ Ceti b, forneceram um par ideal, porque o exoplaneta está tão próximo da estrela que completa uma órbita completa em apenas dois dias. (Em comparação, a órbita planetária mais curta em nosso sistema solar é a de Mercúrio, que leva 88 dias.) À medida que o plasma de YZ Ceti colide com o “arado” magnético do planeta, ele interage com o campo magnético da própria estrela, o que gera ondas de rádio fortes o suficiente para serem observadas 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.
Auroras em outro mundo?
“Isto está nos fornecendo novas informações sobre o ambiente ao redor das estrelas”, diz Pineda. “Essa ideia é o que estamos chamando de ‘meteorologia espacial exoplanetária'”.
As partículas de alta energia do sol e, às vezes, enormes explosões de plasma criam fenômenos semelhantes à meteorologia espacial solar mais perto de casa, ao redor da Terra. Essas emissões do sol podem interromper as telecomunicações globais e curto-circuitar eletrônicos em satélites e até na superfície da Terra. A interação entre a meteorologia espacial solar e o campo magnético e atmosfera da Terra também cria o fenômeno da aurora boreal ou luzes do norte.
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”, explica Pineda. “Também deve haver auroras 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, ainda não é um caso fechado. “Isso poderia realmente plausivelmente ser”, diz Villadsen. “Mas acho que será necessário muito trabalho de acompanhamento antes de uma confirmação realmente forte de ondas de rádio causadas por um planeta sair”.
“Há muitas novas instalações de rádio entrando em operação e planejadas para o futuro”, diz Pineda sobre as possibilidades para pesquisas futuras. “Depois que mostrarmos que isso está realmente acontecendo, poderemos fazê-lo de maneira mais sistemática. Estamos no começo disso”.
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