O cosmos não é um lugar tranquilo e o clima espacial de estrelas distantes começa a revelar a sua influência dramática nos planetas em órbita. Entre os fenómenos mais energéticos em ambientes estelares estão as ejeções de massa coronal, expulsões massivas de plasma magnetizado capazes de remodelar atmosferas planetárias e campos magnéticos. Embora o Sol tenha fornecido um laboratório para décadas de estudo, pouco se sabia sobre eventos semelhantes em estrelas fora do nosso Sistema Photo voltaic, deixando os efeitos potenciais nos exoplanetas em grande parte especulativos. Observações recentes começaram a colmatar esta lacuna, oferecendo a primeira evidência direta de uma ejeção de massa coronal estelar e fornecendo informações sobre as suas possíveis implicações para planetas que orbitam anãs M, o tipo de estrela mais comum na galáxia.
Como os cientistas obtiveram evidências de uma ejeção de massa coronal estelar
UM estudo recente publicado em relatórios da Nature a primeira detecção inequívoca de uma explosão de rádio Tipo II originada da anã M StKM1-1262. As explosões do Tipo II estão associadas a ejeções de massa coronal super-Alfvénicas, onde uma onda de choque impulsiona o plasma para o espaço interplanetário, desconectando-o efetivamente do campo magnético da estrela hospedeira. Observada em baixas frequências de rádio, a explosão durou aproximadamente dois minutos, variando de 166 a 120 megahertz, e exibiu alta polarização round, indicando emissão basic de plasma. Esta detecção confirma que ejeções massivas de plasma ocorrem em outras estrelas além do Sol, permitindo aos cientistas medir diretamente as propriedades do materials expelido, em vez de confiar em inferências indiretas baseadas em análogos solares. Tais medições fornecem uma referência para a compreensão da energia, velocidade e frequência destes eventos em diferentes tipos de estrelas, oferecendo dados empíricos sem precedentes.
As tempestades estelares poderiam apagar atmosferas alienígenas ?
A proximidade dos planetas dentro das zonas habitáveis convencionais das anãs M torna-as particularmente vulneráveis às ejeções de massa coronal. Ao contrário da Terra, que orbita a uma distância segura do Sol, os planetas em torno das anãs M muitas vezes ficam muito mais próximos da sua estrela hospedeira. Estima-se que o plasma ejetado de StKM1-1262 atinja densidades de 3 × 108 elétrons por centímetro cúbico em três raios estelares, criando pressões dinâmicas capazes de comprimir magnetosferas planetárias, mesmo que o planeta tenha um forte campo magnético terrestre. Tais condições poderiam destruir as atmosferas ao longo do tempo, expondo as superfícies a radiações de alta energia e alterando a composição química essencial à vida. Evidências observacionais destes eventos permitem aos investigadores estabelecer referências empíricas para a frequência e intensidade das CMEs nestes ambientes, fundamentais para avaliar a habitabilidade exoplanetária.
Por que os campos magnéticos são importantes para o clima espacial estelar
As características do campo magnético de uma estrela desempenham um papel central na determinação da trajetória e do impacto de uma ejeção de massa coronal. StKM1-1262 exibe uma topologia magnética poloidal-dipolar e não axissimétrica com um campo de superfície médio de aproximadamente 300 gauss. O estudo estimou um limite superior de 19 gauss para o campo magnético no native do plasma ejetado, o que influencia a propagação e eventual dispersão do materials. Compreender estas estruturas magnéticas é important, uma vez que campos fortes podem confinar o plasma, impedindo-o de atingir os planetas em órbita, enquanto campos mais fracos permitem que partículas mais energéticas escapem. A observação de como essas interações magnéticas variam entre as estrelas fornece um contexto essencial para modelar os ambientes climáticos espaciais de sistemas exoplanetários, bem como a potencial evolução atmosférica de longo prazo de planetas expostos a repetidos impactos de CME.
Com que frequência as estrelas lançam explosões de plasma mortais?
A detecção foi feita durante o LOw-Frequency ARray Two-metre Sky Survey, que monitorou mais de 5.000 estrelas da sequência principal com alta sensibilidade por longos períodos. A explosão do Tipo II observada foi consistente com as CMEs de maior velocidade vistas no Sol, atingindo cerca de 2.400 quilômetros por segundo. Estima-se que tais eventos ocorram a uma taxa de aproximadamente 0,84×10−3 por dia por anã M, destacando sua raridade. Embora as CMEs em estrelas mais jovens e magneticamente ativas possam ser mais frequentes, as descobertas do LOFAR indicam que as ejeções de massa coronal estelar detectáveis permanecem incomuns. Estes resultados estabelecem os primeiros limites observacionais para a ocorrência de CME estelares, fornecendo uma base para estudos futuros utilizando matrizes mais avançadas, como a Sq. Kilometer Array, que irá refinar ainda mais as taxas de detecção e distribuições de energia destas explosões através da galáxia.
O que uma explosão estelar de rádio nos diz sobre o comportamento do plasma
A análise da emissão da explosão de rádio revelou características de frequência basic e padrões de polarização que correspondiam às expectativas teóricas para explosões solares do Tipo II. A região emissora cobriu aproximadamente 55 por cento da superfície fotosférica da estrela, produzindo uma temperatura de brilho de cerca de 1,5×1015 Kelvin, uma medição consistente com anãs M em chamas. Embora outros mecanismos de emissão de rádio, como a instabilidade do maser elétron-cíclotron, pudessem reproduzir algumas características observadas, eles não conseguiam explicar completamente a varredura de frequência. Este alinhamento com o paradigma photo voltaic confirma que o plasma foi fisicamente expelido para o espaço interplanetário, oferecendo uma rara oportunidade para medir a densidade e a velocidade do materials ejetado estelar e para modelar as consequências potenciais para os exoplanetas em órbita.Leia também | Como foi a primeira fotografia colorida da Terra capturada pela NASA
