ESA/ATG medialab
Um exoplaneta muito próximo da sua estrela está a provocar erupções estelares e a destruir-se a si próprio. Trata-se da primeira prova direta de interação magnética entre um planeta e a sua estrela.
Segundo o SciTechDaily, os astrónomos que trabalham com a missão Cheops, da Agência Espacial Europeia (ESA), observaram um exoplaneta que parece estar a desencadear potentes surtos de radiação provenientes da sua estrela hospedeira.
Estas explosões intensas estão a remover a fina atmosfera do planeta, reduzindo gradualmente o seu tamanho a cada ano.
Trata-se da primeira evidência direta de que um planeta influencia ativamente a sua estrela desta forma. Embora os cientistas já tivessem levantado essa hipótese nos anos 90, os surtos observados neste estudo são cerca de 100 vezes mais fortes do que o que se previa.
Observações de telescópios, como o James Webb (NASA/ESA/CSA) e o TESS (Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito da NASA) já tinham fornecido algumas pistas iniciais sobre este exoplaneta e a sua estrela.
A estrela, chamada HIP 67522, é ligeiramente maior e mais fria do que o nosso Sol, mas muito mais jovem — tem apenas 17 milhões de anos, em comparação com os 4,5 mil milhões do Sol. Tem dois planetas conhecidos, sendo que o mais próximo — HIP 67522 b — completa uma órbita em apenas sete dias.
Comparativamente, o nosso Sol tem um campo magnético mais fraco e estável. Os cientistas já sabiam que estrelas com campos magnéticos podem gerar erupções quando as suas linhas de campo se entrelaçam e se rompem, libertando energia. Estas erupções podem manifestar-se sob a forma de emissões de rádio, luz visível ou mesmo raios gama.
Desde a descoberta do primeiro exoplaneta nos anos 90, que os astrónomos se interrogam se alguns deles não estarão suficientemente perto das suas estrelas para perturbar os seus campos magnéticos. Se sim, poderiam estar a provocar essas erupções.
Dada a juventude da estrela HIP 67522 e o seu tamanho considerável, os investigadores antecipavam que fosse altamente ativa, com rotação rápida e uma dinâmica interna intensa — características que favorecem a geração de fortes campos magnéticos.
Uma equipa liderada por Ekaterina Ilin, do Instituto de Radioastronomia dos Países Baixos, achou que estava na altura de investigar esta hipótese com os telescópios espaciais atuais. O estudo foi publicado na Nature.
“Nunca tínhamos visto sistemas como o HIP 67522, quando o planeta foi descoberto, era o mais jovem conhecido a orbitar a sua estrela em menos de 10 dias“, explica Ekaterina.
A equipa usava o TESS para procurar estrelas que pudessem estar a emitir erupções induzidas por planetas próximos. Quando o TESS observou o sistema HIP 67522, a equipa suspeitou que estava perante algo especial. Para confirmar, recorreram ao Cheops — o satélite ultra preciso da ESA.
“Solicitámos rapidamente tempo de observação com o Cheops, que pode apontar para estrelas especificas com enorme precisão”, diz Ekaterina. “Com o Cheops, detetámos mais erupções — ao todo, 15 — quase todos coincidindo com a passagem do planeta em frente da estrela, vista da Terra”.
Como estamos a observar estas erupções precisamente quando o planeta transita à frente da estrela, é muito provável que estejam a ser causados por ele.
O nosso próprio Sol liberta regularmente rajadas de energia — que na Terra se manifestam como “meteorologia espacial“, podendo causar auroras ou danificar tecnologia. Mas até hoje, só tínhamos visto essa energia fluir numa só direção: da estrela para o planeta.
Dado o raio orbital tão curto de HIP 67522 b e a força do campo magnético da estrela, a equipa concluiu que o planeta está suficientemente próximo para afetar o comportamento magnético da estrela.
A hipótese é que o planeta, ao orbitar, acumula energia e a envia de volta em forma de ondas pelas linhas do campo magnético da estrela — como se puxássemos e soltássemos uma corda. Quando essas ondas chegam à superfície estelar, libertam energia em forma de erupções.
“O planeta parece estar a provocar erupções particularmente energética”, diz Ekaterina. “As ondas que envia pelas linhas magnéticas disparam erupções em momentos específicos. Mas a energia das erupções é muito superior à das ondas. Pensamos que estas ondas estão a despoletar explosões que já estavam prestes a acontecer”.
Quando HIP 67522 b foi descoberto, era o planeta mais jovem conhecido a orbitar tão perto da sua estrela. Entretanto, já se identificaram outros sistemas semelhantes, e é provável que existam dezenas mais no Universo próximo.
Ekaterina e a sua equipa estão ansiosos por estudar estes sistemas únicos com o TESS, o Cheops e outras missões.
“Tenho imensas perguntas, porque este é um fenómeno totalmente novo — ainda há muitos detalhes por esclarecer”, diz.
“Há duas prioridades: primeiro, observar em outros comprimentos de onda (o Cheops cobre do visível ao infravermelho próximo) para perceber que tipo de energia está a ser libertada — por exemplo, os raios ultravioleta e os raios X são especialmente prejudiciais para o planeta.
Segundo, encontrar e estudar outros sistemas semelhantes. Se conseguirmos passar de um único caso para um grupo de 10 a 100, os teóricos terão muito mais com que trabalhar”.
Maximillian Günther, cientista da missão Cheops na ESA, também está entusiasmado com a forma inesperada como o satélite tem contribuído para a ciência. “O Cheops foi desenhado para medir o tamanho e a atmosfera de exoplanetas, não para observar erupções. É maravilhoso ver a missão a ultrapassar os seus próprios limites e a produzir resultados para além do esperado”.
No futuro, o novo telescópio PLATO da ESA também vai estudar estrelas do tipo solar como HIP 67522. Será capaz de detetar erupções muito mais pequenas, permitindo-nos compreender melhor o que se está a passar.
Pela primeira vez, vemos um planeta a influenciar diretamente a sua estrela hospedeira — contrariando a suposição de que as estrelas se comportam de forma independente.
E não só o planeta HIP 67522 b está a provocar essas erupções — está a fazê-lo na sua própria direção. Como resultado, recebe seis vezes mais radiação do que normalmente receberia.
Estar a ser bombardeado com tanta radiação de alta energia não seja bom sinal para HIP 67522 b. O planeta é semelhante a Júpiter em tamanho, mas tem a densidade de algodão doce, sendo um dos exoplanetas mais leves alguma vez descobertos.
Com o tempo, essa radiação está a corroer a sua atmosfera leve, fazendo com que o planeta perca massa muito mais depressa do que o previsto. Nos próximos 100 milhões de anos, poderá passar de um planeta quase do tamanho de Júpiter para um mais pequeno, semelhante a Neptuno.
