A assinatura de um campo magnético num exoplaneta

Uma equipe internacional de astrônomos utilizou dados do telescópio espacial Hubble para descobrir a assinatura de um campo magnético num exoplaneta.

© D. Bajram/U. de Genebra (ilustração do exoplaneta HAT-P-11b)

A descoberta assinala a primeira vez que tal característica foi vista num exoplaneta. Um campo magnético é o que melhor explica as observações de uma extensa região de partículas de carbono carregadas que rodeiam o planeta e viajam para longe numa longa cauda. 

Os campos magnéticos desempenham um papel crucial na proteção das atmosferas planetárias, pelo que a capacidade de detectar os campos magnéticos dos exoplanetas é um passo significativo para uma melhor compreensão do aspeto destes mundos alienígenas.

Os astrônomos observaram o planeta HAT-P-11b, que possui o tamanho de Netuno, a 123 anos-luz da Terra, passando diretamente pela face (trânsito) da sua estrela hospedeira seis vezes. As observações foram feitas no ultravioleta, comprimento de onda que está imediatamente abaixo do que o olho humano pode ver. 

O Hubble detectou íons de carbono na magnetosfera do planeta. Uma magnetosfera é uma região em torno de um objeto celeste (como a Terra) que é formada pela interação do objeto com o vento solar emitido pela sua estrela hospedeira. Esta é a primeira vez que a assinatura do campo magnético de um exoplaneta é diretamente detectada. 

Um forte campo magnético num planeta como a Terra pode proteger a sua atmosfera e superfície do bombardeamento direto das partículas energéticas que compõem o vento solar. Estes processos afetam fortemente a evolução da vida num planeta como a Terra, porque o campo magnético protege os organismos destas partículas energéticas.

A descoberta da magnetosfera de HAT-P-11b é um passo significativo para uma melhor compreensão da habitabilidade de um exoplaneta. Nem todos os planetas e luas no nosso Sistema Solar têm os seus próprios campos magnéticos, e os pesquisadores dizem que a ligação entre campos magnéticos e a habitabilidade de um planeta ainda precisa de mais estudos.

Uma descoberta fundamental foi a observação de íons de carbono não só numa região em torno do planeta, mas também estendendo-se numa longa cauda que se afasta do planeta a velocidades médias de cerca de 160.000 km/h. A cauda estende-se pelo menos por 1 unidade astronômica, a distância entre a Terra e o Sol. 

Os pesquisadores utilizaram depois simulações computorizadas 3D para modelar as interações entre as regiões atmosféricas mais elevadas do planeta e o campo magnético com o vento estelar. Tal como o campo magnético da Terra e o seu ambiente espacial imediato interagem com o vento solar, que consiste em partículas carregadas que viajam a quase 1,5 milhões de quilômetros por hora, existem interações entre o campo magnético de HAT-P-11b e o seu ambiente espacial imediato com o vento solar da sua estrela progenitora, e estas são muito complexas. 

A física nas magnetosferas da Terra e de HAT-P-11b é a mesma; no entanto, a proximidade do planeta à sua estrela, apenas um-vigésimo da distância da Terra ao Sol, faz com que a sua atmosfera superior seja aquecida, resultando na formação da magnetocauda.

Os cientistas também descobriram que a metalicidade da atmosfera de HAT-P-11b é inferior ao esperado. No nosso Sistema Solar, os planetas gelados e gasosos, Netuno e Urano, são ricos em metais, mas têm campos magnéticos fracos, enquanto os planetas gasosos maiores, Júpiter e Saturno, têm baixa metalicidade e fortes campos magnéticos. 

A baixa metalicidade atmosférica de HAT-P-11b desafia os modelos atuais de formação exoplanetária. Embora a massa de HAT-P-11b seja apenas 8% da de Júpiter, é possível que o exoplaneta se assemelhe mais a um mini-Júpiter do que a Netuno.

Um artigo foi na revista Nature Astronomy.

Fonte: University of Arizona