Astrónomos que trabalham com o Observatório XMM-Newton da Agência Espacial Europeia e o radiotelescópio LOFAR obtiveram evidências claras de uma estrela distante ejetando violentamente material para o espaço. O fluxo é poderoso o suficiente para que qualquer planeta próximo em seu caminho possa ser despojado de sua atmosfera.
A explosão foi identificada como uma ejeção de massa coronal (CME), um tipo de erupção que o sol produz com frequência. Durante uma ejeção de massa coronal, grandes quantidades de partículas carregadas e plasma são empurradas para fora da estrela, preenchendo o espaço circundante. Estas explosões violentas podem desencadear o que chamamos de clima espacial, afetar eventos como as auroras na Terra e podem erodir gradualmente as atmosferas dos planetas vizinhos.
Os cientistas há muito que suspeitam que outras estrelas produzem as suas próprias ejeções de massa coronal, mas faltam provas convincentes. Esta lacuna foi agora preenchida.
“Durante décadas, os astrónomos esperaram detectar uma ejeção de massa coronal noutra estrela,” disse Joe Callingham do Instituto Holandês de Radioastronomia (ASTRON). natureza. “Descobertas anteriores inferiram a sua existência, ou sugeriram a sua existência, mas não confirmaram realmente que o material tinha escapado explicitamente para o espaço. Conseguimos agora fazer isto pela primeira vez.”
Sinal de rádio raro marca material escapando da estrela
À medida que uma ejeção de massa coronal empurra para fora através das camadas externas da estrela e para a região circundante, ela cria ondas de choque e explosões repentinas de ondas de rádio (uma forma de luz). Joe e os seus colegas detectaram o breve e intenso sinal de rádio e localizaram-no numa estrela a cerca de 130 anos-luz de distância.
“A menos que o material deixe completamente a poderosa bolha magnética da estrela, este sinal de rádio não existiria”, acrescentou Joe. “Em outras palavras: foi causado por uma ejeção de massa coronal”.
Uma estrela anã vermelha extremamente ativa com o poder de queimar a Terra
A estrela que produz a erupção é uma anã vermelha, um tipo de estrela mais fria, mais escura e menor que o Sol. Ele difere do Sol em vários aspectos importantes: tem cerca de metade da massa, gira 20 vezes mais rápido e estima-se que seu campo magnético seja 300 vezes mais forte. A maioria dos planetas encontrados na Via Láctea orbitam essas estrelas.
O sinal de rádio foi detectado pelo Low Frequency Array (LOFAR) graças a novas técnicas de processamento de dados desenvolvidas pelos co-autores Cyril Tasse e Philippe Zarka do Observatório PSL em Paris. A equipa confiou então no XMM-Newton da ESA para medir a temperatura, a rotação e o brilho dos raios X da estrela. Esses detalhes são necessários para explicar a explosão de rádio e determinar a natureza da erupção.
“Precisávamos da sensibilidade e frequência do LOFAR para detectar ondas de rádio”, disse o coautor David Konijn, estudante de doutorado na ASTRON que trabalhou com Joe. “Sem o XMM-Newton, não poderíamos determinar o movimento da ejeção de massa coronal ou colocá-la no ambiente solar, sendo que ambos são críticos para provar a nossa descoberta. Nenhum dos telescópios por si só é suficiente – precisamos de ambos.”
As suas medições mostraram que o CME viaja a cerca de 2.400 quilómetros por segundo. Uma rápida ejeção de massa coronal ocorre apenas cerca de 1 em cada 2.000 eventos no Sol. A explosão também seria densa e poderosa o suficiente para que qualquer planeta orbitando próximo da estrela pudesse ter sua atmosfera completamente destruída.
Impacto na vida em torno de estrelas anãs vermelhas
A capacidade desta ejeção de massa coronal de remover a atmosfera é um fator importante na busca por vida além do nosso sistema solar. A habitabilidade de um planeta muitas vezes depende de ele se enquadrar na “zona habitável” da sua estrela, onde a água líquida pode persistir na superfície de um planeta sob condições atmosféricas adequadas. O conceito é semelhante à ideia Cachinhos Dourados: muito perto é muito quente, muito longe é muito frio e a área intermediária pode ser a ideal.
No entanto, uma estrela que frequentemente desencadeia erupções violentas e condições meteorológicas espaciais extremas pode destruir a atmosfera até mesmo de um planeta bem posicionado. Um mundo repetidamente atingido por ejeções de massa coronal de alta energia poderia ser reduzido a rocha nua, mesmo que a sua distância orbital seja geralmente considerada propícia à vida.
Henrik Eklund, investigador da ESA no Centro Europeu de Investigação e Tecnologia Espacial (ESTEC) em Noordwijk, Holanda, acrescentou: “Este trabalho abre novas fronteiras observacionais para estudar e compreender erupções e clima espacial em torno de outras estrelas”.
“Já não estamos limitados a extrapolar a nossa compreensão das ejeções de massa coronal solar para outras estrelas. Parece que o clima espacial intenso pode ser mais extremo em torno de estrelas mais pequenas, que são os principais hospedeiros de exoplanetas potencialmente habitáveis. Isto tem implicações importantes na forma como estes planetas mantêm as suas atmosferas e potencialmente mantêm a habitabilidade ao longo do tempo.”
Expandindo a pesquisa sobre clima espacial extremo
A descoberta também contribui para a nossa compreensão mais ampla do clima espacial, uma área que a ESA tem estudado há muito tempo através de missões como a SOHO, a série Proba, Swarm e Solar Orbiter.
O XMM-Newton continua a ser um importante observatório para estudar ambientes de alta energia em todo o universo. Desde o seu lançamento em 1999, explorou o núcleo da Via Láctea, estudou a evolução estelar, estudou a região em torno dos buracos negros e observou intensas explosões de radiação de estrelas e galáxias distantes.
“O XMM-Newton está agora a ajudar-nos a descobrir como as ejeções de massa coronal variam de estrela para estrela, o que é interessante não só para o nosso estudo das estrelas e do Sol, mas também para a nossa procura de mundos habitáveis em torno de outras estrelas,” disse Erik Kuulkers, cientista do projeto XMM-Newton da ESA. “Também demonstra o tremendo poder da colaboração, que é a base de toda ciência bem-sucedida. Esta descoberta foi um verdadeiro esforço de equipe que resolveu a busca de décadas por ejeções de massa coronal além do Sol.”
