O mau tempo espacial pode tornar a vida impossível perto da Proxima Centauri

(Imagem: Goddard Space Flight Center da NASA / S. Wiessinger)

Se você olhar para o céu ao sul, poderá ver as estrelas “indicadoras”, apontando para o Cruzeiro do Sul. Um desses indicadores é Alpha Centauri, que é na verdade um par de estrelas parecidas com o Sol que estão muito próximas para distingui-las a olho nu.

Há um terceiro membro do sistema Alpha Centauri também: Proxima Centauri (Proxima Cen para breve), que circunda as duas estrelas centrais em uma órbita ampla. Este é o vizinho mais próximo do Sol, a uma distância de apenas 4,2 anos-luz.

É possível que um dos planetas de Proxima Cen seja adequado para a vida. No entanto, detectamos recentemente a assinatura de um clima espacial violento de Proxima Cen, o que implica que um planeta em órbita pode ser explodido com partículas perigosas e campos magnéticos.



Nosso vizinho não é como o sol

Nosso sol é uma estrela anã amarela relativamente comum, hospedando o único planeta com vida conhecido no Universo: nossa Terra.

Proxima Cen é muito diferente. É uma estrela anã vermelha, com um diâmetro de apenas 15% do do Sol e uma temperatura superficial de 3.000 K (graus Kelvin), muito mais fria do que os 6.000 K do Sol.

Como Proxima Cen é relativamente frio, a “zona Cachinhos Dourados” orbita em torno dele – onde a temperatura é ideal para a água líquida – é cerca de um vigésimo da distância da Terra ao sol. Estamos interessados em planetas na zona Cachinhos Dourados de uma estrela porque a água líquida é necessária para a vida como a conhecemos.

Sabemos que Proxima Cen tem pelo menos dois planetas: Proxima Cen b, uma “super-Terra” rochosa localizada no meio da zona de Cachinhos Dourados de Proxima Cen, e Proxima Cen c, um “sub-Netuno” localizado mais longe.

Durante anos, os astrônomos suspeitaram que planetas como Proxima Cen b podem ser um lar perigoso para a vida porque estão muito perto de suas estrelas hospedeiras. Muitas estrelas anãs vermelhas produzem erupções freqüentes e poderosas – explosões intensas de radiação viajando para o espaço. Se planetas como Proxima Cen b não tiverem características de proteção, como uma atmosfera densa ou um forte campo magnético, eles estariam expostos a níveis perigosos de radiação.

Mas como é o clima em torno dessas estrelas?

O “clima espacial” das anãs vermelhas é outro fator importante para determinar o quão hospitaleiras elas são para a vida. Enquanto as labaredas envolvem explosões intensas de luz, os eventos do clima espacial significam que o campo magnético e as partículas carregadas da estrela podem interagir diretamente com os planetas.

Os eventos climáticos espaciais mais energéticos são conhecidos como ejeções de massa coronal (ou CMEs). Essas erupções massivas escapam da atmosfera de uma estrela e viajam pelo espaço a milhões de quilômetros por hora.

Se as condições climáticas espaciais forem extremas o suficiente, a atmosfera planetária pode ser explodida e seu campo magnético pode ser empurrado para trás, deixando a superfície exposta à radiação mortal.

CMEs foram detectados ao redor do Sol desde 1970, mas detectar eventos climáticos espaciais em torno de estrelas distantes é muito mais difícil.

Uma sequência de poderosas ejeções de massa coronal do Sol, observada pelo Observatório Solar e Heliosférico da ESA / NASA (SOHO). O Sol está localizado atrás do círculo mascarado central. (Crédito da imagem: ESA / NASA / SOHO)

Para atualizações sobre o clima, sintonize o rádio

CMEs no Sol produzem rajadas características de ruído de rádio, como rajadas de ?tipo II? e ?tipo IV?. Ao detectar assinaturas semelhantes em outras estrelas, podemos identificar indiretamente CMEs estelares.

No início de 2019, apontamos nossos telescópios para Proxima Cen por 11 noites. Usamos o novo radiotelescópio da CSIRO, o Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), bem como o Zadko Telescope, o ANU 2.3m Telescope e o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA.

Nosso objetivo era detectar a assinatura de um CME.

Na noite de 2 de maio de 2019, observamos um enorme flare óptico com uma produção total de energia estimada em 16 setilhões de joules. (Isso equivale a quase 17 milhões de anos da atual produção de eletricidade da Austrália.) No Sol, erupções tão grandes acontecem apenas uma vez a cada década ou duas. Mas em Proxima Cen, eles acontecem a cada poucas semanas.

Usando o ASKAP, observamos uma sequência espetacular de intensas explosões de rádio.

Dados de rádio e ópticos de Proxima Cen na noite de 2 de maio de 2019. O painel superior mostra o ‘espectro dinâmico’ do ASKAP, mostrando como a intensidade varia com a frequência de rádio e o tempo. O painel inferior mostra dados de telescópios ópticos, revelando uma poderosa explosão de radiação. Quando emparelhados, a ocorrência de potentes rajadas de rádio associadas à atividade de queima torna-se clara. (Crédito da imagem: Andrew Zic / University of Sydney / CSIRO)

Com os detalhes surpreendentes revelados com o ASKAP, pudemos ver que havíamos detectado o melhor exemplo de uma explosão de rádio tipo IV semelhante ao solar de outra estrela até o momento.

Essa explosão de ondas de rádio indica que o ambiente espacial em torno de Proxima Cen é bastante violento.

‘Uma andorinha só não faz verão’

Em 1859, os astrônomos britânicos Richard Carrington e Richard Hodgson fizeram as primeiras observações de uma explosão solar, que foi seguida por uma enorme tempestade espacial chamada de ?evento Carrington?. Agora sabemos que a tempestade foi causada por uma grande ejeção de massa coronal que atingiu a Terra.

Carrington notou a coincidência entre esses eventos extraordinários, mas foi cauteloso ao estabelecer qualquer conexão entre eles, afirmando que ?uma andorinha só não faz verão?. Agora nos encontramos em uma situação semelhante à de Carrington.

Observamos uma assinatura de estouro de rádio, implicando em uma erupção CME em Proxima Cen. Mas para confirmar a relação dessas explosões de rádio estelar com CMEs, precisamos aproveitar as informações de outros comprimentos de onda. Assim que pudermos fazer isso, logo saberemos exatamente como é perigoso viver ao lado de uma estrela como Proxima Centauri.


Publicado em 10/01/2021 23h36

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