Campos magnéticos em exoplanetas: estudo encontra sinais fortes

Há muito tempo, astrónomos sabem que campos magnéticos têm um papel decisivo na formação e na evolução dos planetas. Na Terra, esse campo funciona como um escudo que ajuda a proteger a atmosfera de partículas nocivas lançadas pelo Sol.

Além disso, os campos magnéticos também contribuem para criar condições que favorecem a existência de vida.

Mesmo assim, uma pergunta importante continuava sem resposta: planetas fora do nosso Sistema Solar também têm campos magnéticos?

Agora, cientistas podem ter obtido a evidência mais clara até aqui.

Campos magnéticos em planetas distantes

Um novo estudo analisou vários planetas gigantes que orbitam estrelas longínquas e encontrou fortes indícios de que o “tempo” nesses mundos é influenciado por campos magnéticos.

A investigação foi liderada por Julia Seidel, astrónoma do Laboratoire Lagrange, no Observatoire de la Côte d’Azur, em França.

Para chegar a esses resultados, a equipa recorreu a telescópios de grande porte: o Very Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile, e o telescópio Gemini North, no Havai.

A análise de ventos atmosféricos extremos

O objetivo inicial dos cientistas não era procurar campos magnéticos. A ideia, na verdade, era caracterizar os ventos em sete exoplanetas gigantes.

Esses planetas têm dimensões comparáveis às de Júpiter, mas orbitam perigosamente perto das suas estrelas. Como são travados por maré, um hemisfério fica sempre voltado para a estrela, enquanto o outro permanece na escuridão.

Isso gera um cenário de extremos: um lado é escaldante, e o lado oposto é muito mais frio.

O contraste térmico alimenta ventos atmosféricos de uma intensidade sem paralelo na Terra.

Com as medições, a equipa encontrou velocidades que iam de cerca de 7.200 km/h a mais de 24.945 km/h. Para efeito de comparação, os ventos mais rápidos já registados em Júpiter chegam a cerca de 1.497 km/h.

“No começo, nós queríamos verificar se os ventos atmosféricos se comportavam da mesma forma para todos os planetas quentes”, observou Seidel, que anteriormente foi astrónoma no ESO.

Um padrão inesperado aparece

Ao cruzar as velocidades do vento com as temperaturas dos planetas, os investigadores repararam em algo que, à primeira vista, não encaixava: os planetas mais quentes exibiam ventos mais lentos.

O resultado contrariava o que normalmente se esperaria. Em geral, mais calor significa mais energia disponível para impulsionar a circulação atmosférica.

“Isso é totalmente contraintuitivo porque, tudo o mais sendo igual, planetas quentes têm mais energia para acelerar os ventos! Algo deve acontecer que desacelera as velocidades do vento para objetos mais quentes”, afirmou o coautor do estudo Vivien Parmentier, professor no Laboratoire Lagrange.

Essa tendência fora do padrão levou a equipa a procurar outra explicação.

Campos magnéticos como travões planetários

A hipótese mais sólida apontou para a ação de campos magnéticos. Nas atmosferas desses planetas extremamente quentes, há partículas carregadas.

Campos magnéticos podem interagir com essas partículas e resistir ao seu movimento, funcionando na prática como um mecanismo que reduz a velocidade dos ventos.

A partir dessa ligação entre temperatura, vento e partículas carregadas, os investigadores estimaram a intensidade dos campos magnéticos desses mundos. Os cálculos indicaram ambientes magnéticos surpreendentemente fortes.

Uma nova janela para a pesquisa de exoplanetas

De acordo com o estudo, os campos magnéticos parecem ser cerca de quatro vezes mais fortes do que o de Saturno e aproximadamente metade da força do de Júpiter.

Isso é relevante porque campos magnéticos podem afetar desde a estabilidade atmosférica até a sobrevivência do planeta ao longo do tempo.

Os cientistas consideram que eles podem ajudar os planetas a manter as suas atmosferas e a protegê-las dos efeitos destrutivos da radiação da estrela.

“Essa descoberta abre uma janela completamente nova para a pesquisa de exoplanetas”, disse Seidel.

“É a primeira vez que podemos comparar os ambientes magnéticos de outros mundos – um passo-chave para, no fim, compreender quais planetas conseguem continuar ‘vivos’, preservar a sua água e talvez até, um dia, hospedar vida como a conhecemos.”

Mais do que vento e meteorologia

Campos magnéticos intensos também podem gerar espetáculos luminosos impressionantes.

A coautora do estudo Bibiana Prinoth foi doutoranda na Universidade de Lund, na Suécia, e atualmente é astrónoma no ESO, na Alemanha.

“Aqui na Terra, nós conhecemos a beleza das luzes do norte e do sul, quando partículas do Sol atingem o nosso campo magnético e são guiadas para os polos, colidindo com gases na atmosfera para produzir exibições coloridas de verde, rosa e roxo”, afirmou Prinoth.

Nesses planetas gigantes distantes, as auroras podem ser muito maiores e mais energéticas, devido às condições extremas ao seu redor.

O papel de futuros observatórios

Astrónomos passaram décadas a descobrir exoplanetas. Hoje, já são conhecidos milhares, desde gigantes gasosos até mundos rochosos que podem lembrar a Terra.

Compreender os seus campos magnéticos tem sido uma das tarefas mais difíceis da ciência planetária – e a nova técnica pode mudar esse panorama.

Observatórios futuros podem permitir que métodos semelhantes sejam aplicados a planetas menores, inclusive mundos do tamanho da Terra.

O Extremely Large Telescope, que o ESO está a preparar, deve ter um papel central nesse esforço.

A expectativa é que ele ajude a detetar gases atmosféricos e outras pistas capazes de revelar como esses planetas distantes funcionam. Para Prinoth, a perspetiva é animadora.

“Gosto de imaginar que alguns desses mundos têm um céu preenchido não apenas por estrelas, mas por vastas cortinas de luz colorida dançando sobre um planeta que está meio em dia permanente e meio em noite infinita”, disse Prinoth.

O estudo completo foi publicado na revista Nature Astronomy.