Até que ponto uma estrela determina como são seus planetas? E isso poderia influenciar se esses mundos podem suportar vida? Luke Bouma, do Carnegie, está investigando uma nova maneira de abordar essa questão utilizando “estações de clima espacial” que aparecem naturalmente ao redor de algumas estrelas jovens. Seus achados estão sendo apresentados esta semana na reunião da American Astronomical Society.
Estrelas do tipo M são menores, mais frias e mais fracas que o nosso Sol, mas a maioria delas abriga pelo menos um planeta rochoso do tamanho da Terra. Muitos desses mundos não são considerados amigáveis à vida. Eles podem ser quentes demais, carecer de atmosferas estáveis ou ser expostos a erupções frequentes e radiação intensa. Ainda assim, oferecem oportunidades valiosas para estudar como as estrelas influenciam os ambientes ao redor de seus planetas.
“As estrelas influenciam seus planetas. Isso é óbvio. Elas fazem isso tanto através da luz, que conseguimos observar bem, quanto através de partículas — ou clima espacial — como ventos solares e tempestades magnéticas, que são mais desafiadoras de estudar a grandes distâncias”, explicou Bouma. “E isso é muito frustrante, porque sabemos em nosso próprio Sistema Solar que as partículas podem ser, às vezes, mais importantes para o que acontece com os planetas.”
Uma Nova Maneira de Estudar o Clima Espacial Estelar
Colocar instrumentos diretamente ao redor de estrelas distantes para medir o clima espacial não é possível.
Ou será?
Bouma, trabalhando com Moira Jardine, da Universidade de St Andrews, concentrou-se em uma classe incomum de M dwarfs conhecida como variáveis periódicas complexas. Essas estrelas jovens giram rapidamente e exibem repetidas quedas de brilho. Os cientistas não tinham certeza se essas quedas eram causadas por manchas escuras na estrela ou por material em órbita próxima.
“Durante muito tempo, ninguém sabia exatamente o que fazer com esses estranhos pequenos lampejos de escurecimento,” disse Bouma. “Mas conseguimos demonstrar que eles podem nos dizer algo sobre o ambiente logo acima da superfície da estrela.”
Anéis de Plasma Agem Como Estações Naturais de Clima Espacial
Para investigar mais a fundo, a equipe criou “filmes espectroscópicos” de uma dessas estrelas. Sua análise revelou que o escurecimento vem de grandes nuvens de plasma relativamente frias aprisionadas dentro da magnetosfera da estrela. Esses aglomerados de plasma são transportados pelo campo magnético da estrela, formando uma estrutura em forma de rosquinha chamada toro.
“Uma vez que entendemos isso, os lampejos de escurecimento deixaram de ser pequenos mistérios estranhos e se tornaram uma estação de clima espacial,” exclamou Bouma. “O toro de plasma nos dá uma maneira de saber o que está acontecendo com o material próximo a essas estrelas, incluindo onde está concentrado, como está se movendo e quão fortemente é influenciado pelo campo magnético da estrela.”
Bouma e Jardine estimam que pelo menos 10% das M dwarfs podem ter essas estruturas de plasma durante seus estágios iniciais. Isso significa que os astrônomos poderiam usá-las para entender melhor como as partículas estelares influenciam os ambientes planetários.
O Que Isso Significa para Mundos Alienígenas
O próximo objetivo de Bouma é determinar a origem do material no toro, se vem da própria estrela ou de uma fonte externa.
“Este é um ótimo exemplo de uma descoberta serendipidosa, algo que não esperávamos encontrar, mas que nos dará uma nova janela para entender as relações planeta-estrela,” concluiu Bouma. “Ainda não sabemos se algum planeta orbitando M dwarfs é hospitaleiro à vida, mas estou confiante de que o clima espacial será uma parte importante para responder a essa questão.”
