Em breve, os astrônomos poderão observar as ondas de choque entre os campos magnéticos dos exoplanetas e o fluxo de partículas das estrelas que orbitam.
Os campos magnéticos são cruciais para a habitabilidade de um planeta (e, como se vê na lua). Eles atuam como bolhas protetoras, impedindo que a radiação espacial prejudicial retire totalmente a atmosfera do objeto e até atinja a superfície.
Um campo magnético estendido - conhecido como magnetosfera planetária - é criado pelo choque entre o vento estelar e o campo magnético intrínseco do planeta. Tem potencial para ser enorme. Dentro do nosso próprio sistema solar, a magnetosfera de Júpiter se estende a distâncias de até 50 vezes o tamanho do próprio planeta, quase atingindo a órbita de Saturno.
Quando o vento das partículas de alta energia da estrela atinge a magnetosfera planetária, ele interage em um choque de arco que desvia o vento e comprime a magnetosfera.
Recentemente, uma equipe de astrônomos, liderada pelo estudante de doutorado Joe Llama da Universidade de St. Andrews, na Escócia, descobriu como podemos observar magnetosferas planetárias e ventos estelares através de seus choques de proa.
Llama deu uma olhada cuidadosa no planeta HD 189733b, localizado a 63 anos-luz de distância em direção à constelação de Vulpecula. Da Terra, o planeta transita com sua estrela hospedeira a cada 2,2 dias, causando um mergulho na luz geral do sistema.
Como uma estrela brilhante, o HD 189733b foi estudado extensivamente por astrônomos. Os dados coletados em julho de 2008 pelo telescópio Canadá-França-Havaí mapearam o campo magnético da estrela. Enquanto o campo magnético variava, era em média 30 vezes maior que o do nosso Sol - o que significa que o vento estelar é muito maior que o vento solar.
Isso permitiu à equipe realizar simulações extensivas do vento estelar em torno da HD 189733b - caracterizando o choque do arco criado quando a magnetosfera do planeta passa pelo vento estelar. Com essas informações, eles foram capazes de simular as curvas de luz que resultariam do planeta e o choque do arco orbitando a estrela.
O choque do arco leva o planeta - fazendo com que a luz caia um pouco mais cedo do que o esperado. A quantidade de luz bloqueada pelo choque do arco, no entanto, mudará à medida que o planeta se mover através de um vento estelar variável. Se o vento estelar for particularmente forte, o choque do arco resultante será forte e a profundidade do trânsito será maior. Se o vento estelar for fraco, o choque do arco resultante será fraco e a profundidade do trânsito será menor.
O vídeo abaixo mostra a curva de luz de um choque de arco e exoplaneta.
"Descobrimos que a onda de choque entre os campos magnéticos estelar e planetário mudará drasticamente conforme a atividade na estrela varia", disse Llama à Space Magazine. "À medida que o planeta passa por regiões muito densas do vento estelar, o choque se torna mais denso, o material nele bloqueia mais luz e, portanto, causa uma queda maior no trânsito, tornando-o mais detectável".
Embora não haja observações de trânsito para este estudo, essa perspectiva teórica demonstra que será possível detectar o choque do arco e, portanto, o campo magnético de um exoplaneta distante. O Dr. Llama comenta: "Isso nos ajudará a identificar melhor os mundos potencialmente habitáveis".
O artigo foi aceito para publicação no Monthly Notices of The Royal Astronomical Society e está disponível para download aqui.
