Descobertos raios X em Urano

Os astrônomos detectaram raios X em Urano pela primeira vez, usando o observatório de raios X Chandra da NASA.

© Chandra/W. M. Keck (Urano)

Este resultado pode ajudar os cientistas a aprender mais sobre este enigmático planeta gigante de gelo no nosso Sistema Solar.

Urano é o sétimo planeta a contar do Sol e tem dois conjuntos de anéis em torno do seu equador. O planeta, que tem quatro vezes o diâmetro da Terra, gira de lado, o que o torna diferente de todos os outros planetas do Sistema Solar.

Dado que a Voyager 2 foi a única nave espacial a passar por Urano, os astrônomos atualmente contam com telescópios muito mais próximos da Terra, como o Chandra e o telescópio espacial Hubble, para aprender mais sobre este planeta frio e distante que é composto quase inteiramente por hidrogênio e hélio. 

No novo estudo, os pesquisadores usaram observações do Chandra feitas em 2002 e novamente em 2017. Viram uma detecção clara de raios X na primeira observação, apenas analisada recentemente, e um possível surto de raios X naquelas obtidas quinze anos depois. 

A imagem mostra uma exposição de Urano pelo Chandra, obtida em 2002 (em cor-de-rosa) sobreposta a uma fotografia óptica do Telescópio Keck-I obtida num estudo separado em 2004. Esta última mostra o planeta aproximadamente na mesma direção em que estava durante as mesmas observações do Chandra em 2002. 

O que pode fazer com que Urano emita raios X? É devido principalmente ao Sol. Os astrônomos observaram que tanto Júpiter quanto Saturno espalham os raios X emitidos pelo Sol, de forma semelhante ao modo como a atmosfera da Terra espalha a luz do Sol.

Embora inicialmente esperava-se que a maioria dos raios X detectados em Urano também fossem da dispersão, existem pistas tentadoras de que pelo menos uma outra fonte de raios X está presente. Se mais observações confirmarem isto, podem ter implicações intrigantes para a compreensão de Urano. 

Uma possibilidade é que os próprios anéis de Urano estão a produzindo raios X, o que é o caso dos anéis de Saturno. Urano é cercado por partículas carregadas, como elétrons e prótons no seu ambiente espacial próximo. Se estas partículas energéticas colidirem com os anéis, podem fazer com que eles brilhem em raios X. Outra possibilidade é que pelo menos alguns dos raios X venham de auroras em Urano, um fenômeno que já foi observado neste planeta em outros comprimentos de onda.

Na Terra, podemos ver espetáculos coloridos de luz no céu chamadas auroras, que ocorrem quando partículas altamente energéticas interagem com a atmosfera. Os raios X são emitidos nas auroras da Terra, produzidos por elétrons energéticos depois de viajarem pelas linhas do campo magnético do planeta até aos seus polos e diminuem de velocidade graças à atmosfera. 

O planeta Júpiter também tem auroras. Os raios X das auroras em Júpiter vêm de duas fontes: elétrons que viajam pelas linhas do campo magnético, como na Terra, e átomos e moléculas carregadas positivamente que precipitam nas regiões polares de Júpiter. 

No entanto, os cientistas têm menos certeza sobre o que causa as auroras em Urano. As observações do Chandra podem ajudar a descobrir este mistério. Urano é um alvo especialmente interessante para observações em raios X por causa das orientações incomuns do seu eixo de rotação e do seu campo magnético. Embora os eixos de rotação e o campo magnético dos outros planetas do Sistema Solar sejam quase perpendiculares ao plano da sua órbita, o eixo de rotação de Urano é quase paralelo ao seu percurso em torno do Sol. 

Além disso, apesar de Urano estar inclinado de lado, o seu campo magnético tem uma inclinação diferente e parece estar deslocado do centro do planeta. Isto pode fazer com que as suas auroras sejam extraordinariamente complexas e variáveis. A determinação das fontes dos raios X de Urano pode ajudar os astrônomos a melhor entender como objetos mais exóticos no espaço, sejam buracos negros em crescimento ou estrelas de nêutrons, emitem raios X.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics