Ao longo dos anos de observações, cientistas planetários e astrofísicos desenvolveram muitas maneiras de procurar exoplanetas distantes.
Estima-se que apenas na Via Láctea não deve havermenos de 100 bilhões de mundos, dos quais quase 300 milhões devem ter condições adequadas para o surgimento da vida. Mas pouco mais de 5.200 exoplanetas confirmados são conhecidos atualmente, e as observações de outros 9.000 objetos candidatos ainda estão sendo testadas.
Como é formada a aurora?
Aurora - um colorido "show de luzes"que pode ser observado no céu noturno em latitudes subpolares e às vezes temperadas. Auroras ocorrem quando partículas carregadas (elétrons e prótons) colidem com gases na alta atmosfera da Terra.
Essas colisões produzem pequenos flashesque cobrem o céu com "padrões" multicoloridos. Quando ocorrem bilhões de flashes sucessivos, as auroras parecem estar se movendo ou "dançando" no céu.
Dependendo de quais átomospartículas interagem, pode ser de cores diferentes. Por exemplo, a tonalidade verde mais comum ocorre quando partículas carregadas colidem com moléculas de oxigênio a uma altitude de 100 a 300 km, e átomos de nitrogênio a uma altitude de cerca de 100 km dão um brilho rosa e vermelho escuro.
Luzes polares multicoloridas. Imagem: Agência Espacial Canadense, Universidade de Calgary, Astronomy North
Embora as auroras sejam visíveis principalmenteà noite, eles são formados sob a influência do vento solar. Este é um fluxo de partículas ionizadas que flui da coroa de uma estrela em todas as direções. Ele sopra continuamente, mas em condições normais, o campo magnético da Terra forma um escudo invisível que nos protege do vento solar. De tempos em tempos, o vento solar se intensifica e “rompe” a proteção. Como resultado, um fluxo de partículas interage com gases em um campo magnético (magnetosfera), dando origem a magníficas auroras.
O campo magnético da Terra direciona as cargaspartículas em direção aos pólos. A forma do campo magnético da Terra cria duas auroras ovais acima dos pólos magnéticos norte e sul. Além disso, quanto mais ativo o Sol, mais “largo” será esse oval e em latitudes mais baixas a aurora será visível.
Ele atinge sua maior atividade sob a influência deejeções de massa coronal. Durante esse fenômeno, uma enorme “bolha” de plasma carregado irrompe da coroa solar, movendo-se a uma velocidade média de mais de 400 km/s.
Ilustração artística de ejeções de massa coronal e linhas de proteção de campo magnético. Imagem: Agência Espacial Canadense
Existem auroras em outros planetas?
Auroras não são um único terrestrefenômeno. Se um planeta tiver uma atmosfera e um campo magnético, provavelmente experimentará auroras. Durante observações astronômicas, os pesquisadores observaram fenômenos semelhantes em muitos planetas do sistema solar.
Os campos magnéticos de Júpiter e Saturno são muito mais fortesdo que o da Terra (por exemplo, a intensidade do campo equatorial de Júpiter é 4,3 Gauss em comparação com 0,3 Gauss da Terra). Não é de surpreender que auroras em grande escala sejam observadas em ambos os gigantes gasosos.
Auroras em Saturno são semelhantes às da Terrasão formados sob a influência do vento solar. Mas em Júpiter este fenómeno é muito mais complicado. A principal forma oval das auroras de Júpiter está associada ao plasma que irrompe dos vulcões da lua Io e atinge a magnetosfera do planeta. Outro tipo de aurora no planeta está associado ao vento solar.
Além disso, as luas, especialmente Io, também sãofontes poderosas da aurora. Surge devido ao dínamo magnético - o efeito da autogeração de um campo durante o movimento devido ao movimento relativo entre o planeta em rotação e a lua em movimento. Este efeito gera correntes elétricas movendo-se ao longo de linhas de força e "carregando" partículas na atmosfera.
Aurora em Júpiter. Imagem: NASA, ESA & John T. Clarke (Universidade de Michigan)
Auroras também foram observadas em Vênus eMarte. Vênus não possui campo magnético, então as auroras deste planeta parecem manchas brilhantes e dispersas de várias formas e intensidades, às vezes distribuídas por todo o disco do planeta. E no Planeta Vermelho, vários tipos de fenômenos semelhantes foram descobertos ao mesmo tempo, que são explicados de maneiras diferentes.
Além disso, em 2014-2016, a investigaçãoA nave Rosetta observou auroras até no cometa Churyumov-Gerasimenko. Pode ser visto na faixa de comprimento de onda ultravioleta distante. Os pesquisadores acreditam que isso ocorre quando elétrons acelerados do vento solar interagem com partículas de gás na coma, uma nuvem que envolve o núcleo do planeta.
Auroras em luz ultravioleta em um cometa. Imagem: ESA/Rosetta/NAVCAM
Ventos estelares de mundos distantes e a busca pela vida
Em 2021, indícios da presença de taisas interações que ocorrem em outros sistemas estelares foram detectadas pela primeira vez usando o radiotelescópio LOFAR (Low-Frequency Array) na Holanda. Pesquisadores descobriram cerca de 20 estrelas anãs emitindo emissões de rádio específicas. Embora esses planetas ainda não tenham exoplanetas descobertos, esse efeito se assemelha à interação dos ventos estelares com os campos magnéticos de outros objetos.
Em seu estudo, os cientistas se concentraram emanãs vermelhas, o tipo de estrela mais comum no Universo, constituindo mais de 70% da “população” da Via Láctea. Estas estrelas são pequenas e frias: a sua massa não ultrapassa um terço da massa do Sol e são normalmente até 50 vezes mais ténues.
Os planetas do sistema solar emitem poderososondas de rádio quando seus campos magnéticos interagem com o vento solar, mas os sinais de rádio de planetas em outros sistemas estelares não puderam ser detectados até 2021.
Durante o estudo, cientistas planetários descobriram 19sistemas estelares de onde vem a emissão de rádio. Os dados são reminiscentes da interação dos campos magnéticos de Júpiter e Io. Embora os próprios exoplanetas ainda não tenham sido encontrados, a interação entre o planeta e a estrela é a melhor explicação para os fenômenos observados.
Em 2022, um pesquisador de LeydonA Universidade Rob Kavanagh foi ainda mais longe. Ele desenvolveu modelos matemáticos que descrevem como os ventos estelares e os campos magnéticos de diferentes planetas interagem. Os modelos de Kavanagh são úteis para mais do que apenas descobrir novos exoplanetas.
Os dados coletados pelo radiotelescópio também podem serusar para explorar o sistema estelar. Por exemplo, com base em modelos e um sinal fixo, pode-se determinar o tamanho do planeta e sua órbita. Além disso, a força da radiação também pode fornecer informações sobre as propriedades dos próprios ventos estelares e o tamanho do campo magnético ao redor do exoplaneta.
Esta é uma informação importante porque é bastanteÉ provável que o campo magnético da Terra nos tenha fornecido uma atmosfera. Isto significa que a presença e o tamanho do campo magnético dão aos astrónomos uma indicação da habitabilidade potencial do planeta.
Rob Kavanagh, modelador
Os pesquisadores continuarão a desenvolver modelosinterações entre estrelas e planetas para criar uma técnica de busca em larga escala de exoplanetas usando observações de radioastronomia. Talvez seja esse método que permitirá encontrar outro mundo habitável em nossa Galáxia.
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