26 de agosto de 2018
Astrônomos
descobriram auroras em torno de um conjunto de anãs marrons - incluindo
uma que vagueia pela galáxia sozinha - indicando campos magnéticos
surpreendentemente fortes nessas estrelas fracassadas.
Campos magnéticos são comuns no espaço, mas sua origem é mal compreendida. Nas estrelas, elas geram manchas e labaredas; nos planetas, eles podem criar incríveis auroras. Agora, uma equipe de astrônomos detectou campos magnéticos surpreendentemente fortes em várias anãs marrons, estrelas fracassadas que são grandes demais para serem planetas, mas pequenas demais para iniciar a fusão de hidrogênio em seus núcleos. As detecções trouxeram uma surpresa ainda maior: inesperada atividade auroral em um "planeta órfão" que vagueia pelo cosmos sozinho.
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| Concepção artística do SIMP J01365663 + 0933473, um objeto com 12,7 vezes a massa de Júpiter, mas um campo magnético 200 vezes mais potente. Este objeto está a 20 anos-luz da Terra. |
Melodie Kao (Universidade Estadual do Arizona) e seus colegas usaram o Very Large Array de Karl G. Jansky da National Science Foundation para detectar emissões de rádio de alta frequência de quatro anãs marrons próximas, com 12 a 30 vezes a massa de Júpiter. Seus campos magnéticos são centenas a milhares de vezes mais fortes do que aqueles ao redor do Sol e dão poder a auroras brilhantes, emissoras de rádio, semelhantes às Auroras Boreais da Terra. Os resultados aparecem na Série de Suplementos do Astrophysical Journal.
Entre as anãs marrons do estudo está a SIMP0136, um objeto com uma massa pouco abaixo de 13 vezes a de Júpiter, ou seja, abaixo da linha divisória que separa os planetas das anãs marrons. Flutuando no espaço interestelar a 20 anos-luz de distância, este astro está isolado: um "planeta órfão".
Na Terra, auroras brilhantes aparecem em torno dos polos norte e sul, onde partículas carregadas do Sol fluem ao longo do campo magnético da Terra e colidem com a atmosfera superior. Um mecanismo semelhante funciona em Júpiter, onde as partículas vêm das luas de Júpiter, e não do Sol. Mas, ao contrário da Terra e de Júpiter, o SIMP0136 está sozinho - ou formou-se por si mesmo ou foi expulso de outro sistema estelar. De qualquer maneira não há uma estrela próxima, indicando que suas auroras não podem vir de interações com um vento estelar. Talvez o planeta possua um satélite, mas é cedo demais para chegar a essa conclusão. Mais observações são necessárias para confirmar a origem das emissões de rádio.
Monstros Magnéticos
A intensidade da emissão de rádio do SIMP0136 implica um campo magnético 200 vezes mais forte que o de Júpiter. Um campo magnético tão forte "apresenta enormes desafios para a nossa compreensão do mecanismo do dínamo que produz os campos magnéticos em anãs marrons e exoplanetas e ajuda a produzir as auroras que vemos", diz Gregg Hallinan.
O dínamo que gera o campo magnético da Terra está no núcleo externo, onde o ferro líquido gira enquanto o planeta rotaciona. Um processo similar funciona no interior de Júpiter onde imensas pressões e temperaturas próximas ao seu núcleo fazem com que o hidrogênio se comporte como um metal líquido. No Sol, são os movimentos relativos do plasma em seu núcleo interno e camadas externas convectivas que geram a maior parte de seu campo magnético. Mas os cientistas ainda não entendem completamente o que produz os fortes campos magnéticos das anãs marrons.
As emissões de rádio são nossa maneira de estudar esses campos remotamente: quando partículas carregadas encontram campos magnéticos em estrelas, anãs marrons e planetas, elas emitem ondas de rádio. No entanto, quando Kao e sua equipe examinaram de perto o SIMP0136 e seus irmãs anãs marrons, eles descobriram que não podiam relacionar facilmente as forças do campo magnético medidas via emissão de rádio a coisas como massa, temperatura, período de rotação ou idade do objeto. Isso implica que a geração de campos magnéticos fortes nesses objetos é provavelmente muito diferente dos mecanismos que criam campos no Sol ou na Terra.
Entender as emissões de rádio das anãs marrons também vai esclarecer o comportamento de planetas gigantes e gasosos que compartilham propriedades semelhantes. Essas observações não apenas oferecem uma nova maneira de detectar planetas solitários, mas também aumentam nossa compreensão de planetas gigantes ao redor de outras estrelas.
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