Um novo estudo em raios X revelou que estrelas como o Sol e as suas primas menos massivas acalmam-se surpreendentemente depressa após uma juventude turbulenta.
© NASA/Chandra/M. Weiss (GJ 176, uma estrela parecida com o Sol)
Este resultado tem implicações positivas para a habitabilidade a longo prazo dos planetas em órbita destas estrelas.
Uma equipe de pesquisadores usou dados do observatório de raios X Chandra da NASA e do XMM-Newton da ESA para ver como o brilho em raios X de estrelas semelhantes ao Sol se comporta ao longo do tempo. A emissão de raios X de uma estrela vem de uma camada fina, quente e exterior chamada coroa. A partir de estudos da emissão solar em raios X, foi possível determinar que a coroa é aquecida por processos relacionados com a interação de movimentos turbulentos e com os campos magnéticos nas camadas exteriores de uma estrela.
Níveis elevados de atividade magnética podem produzir raios X brilhantes e radiação ultravioleta a partir de proeminências estelares. A forte atividade magnética também pode gerar erupções poderosas de material a partir da superfície da estrela. Estas erupções e radiação podem afetar os planetas e danificar ou destruir as suas atmosferas, conforme observado em estudos anteriores, incluindo trabalhos do Chandra relatados em 2011 e 2013.
Tendo em conta que os raios X estelares espelham a atividade magnética, as observações em raios X podem dizer mais sobre o ambiente altamente energético ao redor da estrela. O novo estudo usa dados em raios X do Chandra e do XMM-Newton para mostrar que as estrelas como o Sol e as suas primas menos massivas diminuem de brilho em raios X surpreendentemente depressa.
Especificamente, os cientistas examinaram 24 estrelas com massas parecidas à do Sol ou menos, e idades de bilhões de anos ou mais. O declínio observado no brilho de raios X implica um declínio rápido na atividade energética, o que pode proporcionar um ambiente hospitaleiro para a formação e evolução da vida em quaisquer planetas em órbita.
Esta é uma boa notícia para a habitabilidade futura de planetas em órbita de estrelas tipo-Sol, porque a quantidade de raios X e raios UV prejudiciais que atingem estes mundos oriundos de proeminências estelares será menor.
Este resultado é diferente de outros trabalhos recentes sobre estrelas de massas semelhantes à do Sol com idades inferiores a um bilhão de anos. O novo trabalho mostra que estrelas mais velhas diminuem de atividade muito mais depressa do que as suas homólogas mais jovens.
"Ouvimos muito sobre a volatilidade de estrelas menos massivas que o Sol, como TRAPPIST-1 ou Proxima Centauri, e como isso é mau para as atmosferas que podem sustentar vida nos seus planetas," salienta Katja Poppenhaeger, da Queen's University e do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Para compreender quão depressa o nível de atividade magnética estelar muda ao longo do tempo, é necessário obter idades precisas para muitas estrelas diferentes. Esta é uma tarefa difícil, mas novas estimativas de idades ficaram recentemente disponíveis graças a estudos do modo como uma estrela pulsa usando as missões Kepler da NASA e CoRoT da ESA. Estas novas estimativas de idade foram utilizadas para a maioria das 24 estrelas estudadas aqui.
Os astrônomos observaram que a maioria das estrelas são muito ativas magneticamente quando jovens, pois giram rapidamente. À medida que a estrela em rotação perde energia com o tempo, gira mais devagar, a atividade magnética equilibra-se, juntamente com a emissão associada de raios X, que cai.
"Não temos a certeza porque é que as estrelas mais velhas se acalmam relativamente depressa," afirma Chris Watson da Queen's University. "No entanto, sabemos que levou à formação bem-sucedida da vida em pelo menos um caso, em torno do nosso próprio Sol."
Uma possibilidade é que a diminuição da rotação das estrelas mais antigas ocorre mais depressa do que nas estrelas mais novas. Outra possibilidade é que o brilho em raios X diminui mais rapidamente com o tempo para estrelas mais velhas e de rotação mais lenta do que para estrelas mais jovens.
O artigo que descreve estes resultados foi aceito para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: Marshall Space Flight Center
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