Embora raramente notemos isso da Terra, o Sol lança constantemente enormes nuvens de plasma carregado para o espaço. Esses eventos são chamados de ejeções de massa coronal (CMEs) e geralmente ocorrem em conjunto com explosões repentinas de luz chamadas erupções solares. Quando uma CME é particularmente poderosa, pode estender-se o suficiente para perturbar o campo magnético da Terra, produzindo auroras deslumbrantes e por vezes desencadeando tempestades geomagnéticas que perturbam satélites e até redes eléctricas.
Os cientistas acreditam que há milhares de milhões de anos, quando o Sol e a Terra eram jovens, a actividade solar era muito mais intensa do que é hoje. Poderosas ejeções de massa coronal daquele período podem ter influenciado as condições sob as quais a vida surgiu e evoluiu. Estudos de estrelas jovens semelhantes ao Sol – usadas como substitutas para os primeiros anos da nossa própria estrela – mostram que estas estrelas frequentemente emitem explosões muito mais poderosas do que qualquer outra registada no Sol moderno.
Reconstruindo antigas explosões solares
Erupções massivas do Sol primitivo podem ter tido efeitos dramáticos nas atmosferas da Terra, Marte e Vénus. No entanto, os investigadores ainda não compreendem completamente quão semelhantes são estas explosões estelares às ejeções de massa coronal atuais. Embora os cientistas tenham observado recentemente os componentes mais frios do plasma das ejeções de massa coronal do solo, a detecção dos eventos rápidos e de alta energia esperados no passado revelou-se muito mais difícil.
Para explorar esta questão, uma equipa internacional de investigadores liderada por Kosuke Hatakata, da Universidade de Quioto, decidiu determinar se estrelas jovens semelhantes ao Sol produzem ejeções de massa coronal semelhantes às nossas.
“O que mais nos inspira é o mistério de longa data de como a atividade violenta do jovem Sol afetou a recém-nascida Terra”, disse Namekata. “Ao combinar instalações espaciais e terrestres no Japão, na Coreia do Sul e nos Estados Unidos, somos capazes de reconstruir o que pode ter acontecido há milhares de milhões de anos no nosso próprio sistema solar.”
Os pesquisadores realizaram observações ultravioleta simultâneas usando o Telescópio Espacial Hubble e observações ópticas usando telescópios terrestres no Japão e na Coreia do Sul. O tema é a jovem estrela semelhante ao Sol, EK Draconis. O Hubble mede a luz ultravioleta emitida por plasma extremamente quente, enquanto observatórios terrestres rastreiam o gás hidrogênio mais frio através de linhas Hα. Esta abordagem coordenada de múltiplos comprimentos de onda permitiu à equipe capturar as partes quentes e frias da ejeção de massa coronal à medida que ela se desenrola.
Evidência de erupções solares multitemperaturas
Estas observações revelam pela primeira vez evidências da presença de ejeções de massa coronal multitemperatura em EK Draconis. A equipe descobriu que o plasma aquecido a cerca de 100.000 graus Kelvin foi expelido a velocidades de 300 a 550 quilômetros por segundo (cerca de 670.000 a 1.230.000 milhas por hora). Cerca de dez minutos depois, um gás mais frio, com uma temperatura de cerca de 10.000 graus, foi ejetado a cerca de 70 quilômetros por segundo (cerca de 160.000 milhas por hora). Plasmas de alta temperatura transportam mais energia, sugerindo que ejeções de massa coronal frequentes e poderosas no passado podem ter produzido fortes choques e partículas de alta energia capazes de remodelar ou despojar as primeiras atmosferas planetárias.
Outra investigação apoia a ideia de que os eventos solares de alta energia e as partículas que produzem podem desencadear reações químicas que criam biomoléculas e gases com efeito de estufa – ingredientes essenciais para a sustentação da vida. A descoberta aprofunda assim a nossa compreensão de como a actividade solar criou as condições ambientais necessárias para o surgimento da vida na Terra primitiva, bem como noutros planetas.
Os cientistas sublinham que o seu sucesso depende da cooperação global e da coordenação precisa entre observatórios espaciais e terrestres.
“Temos o prazer de ver que, apesar das nossas diferenças como países, partilhamos um objectivo comum de procurar a verdade através da ciência”, disse Namekata.
