Astrónomos detetam uma explosão estelar tão violenta que poderia destruir a atmosfera de planetas como a Terra

Pela primeira vez, os astrónomos captaram uma Ejeção de Massa Coronal (EMC) com origem numa estrela que não o nosso Sol. A estrela em questão é a anã vermelha ativa StKM 1-1262, localizada a 40 anos-luz de distância - muito perto em termos cósmicos.

Uma ejeção de massa coronal (CME) é uma ejeção maciça de plasma magnetizado que contribui significativamente para o clima espacial. No nosso sistema solar, estas explosões causam auroras, mas noutros mundos têm o potencial de corroer e destruir completamente as atmosferas planetárias.

StKM 1-1262 é uma estrela fascinante e violenta que tem aproximadamente metade da massa do Sol, gira 20 vezes mais depressa e tem um campo magnético 300 vezes mais intenso do que o campo global do nosso Sol.

A deteção de uma EMC extra-solar tem sido um desafio histórico para a astronomia, uma vez que anteriormente apenas intuíamos a sua existência através de métodos indirectos, tais como alterações na luz ultravioleta ou nos raios X, mas não se confirmava que o plasma escapava completamente.

No entanto, estas “explosões” produzem uma onda de choque que, ao viajar pelo espaço, emite um sinal-chave, uma explosão de rádio conhecida como explosão de tipo II, que é a prova de que o material escapou ao campo magnético estelar.

Um grito de plasma no cosmos

A explosão de rádio foi detetada pelo radiotelescópio LOFAR (Low Frequency Array), graças à sua varredura de baixa frequência no hemisfério norte. A erupção durou cerca de dois minutos e viajou a uma velocidade supersónica espantosa de 2.400 quilómetros por segundo.

Para pôr isto em perspetiva, apenas cerca de 5% das ejeções mais rápidas observadas no Sol atingem ou excedem essa velocidade. Embora o Sol também tenha ejeções de massa coronal (CMEs), a magnitude e a velocidade destes eventos nas anãs vermelhas podem ser muito mais extremas.

Para além do LOFAR, o observatório XMM-Newton foi crucial na determinação das condições estelares, como a temperatura coronal. Como se tratou de um choque super-Alfvén, a deteção permitiu também aos cientistas estabelecer um limite superior de 19 Gauss para o campo magnético coronal a três raios estelares.

O sinal observado em StKM 1-1262 corresponde às propriedades fundamentais de emissão de plasma de uma chama solar de Tipo II, o que prova que o plasma quente foi sem dúvida libertado para o meio interplanetário da estrela.

Vida na zona de perigo

Esta descoberta é fundamental porque a maior parte dos exoplanetas potencialmente habitáveis que encontrámos orbitam anãs vermelhas, e neste tipo de estrela, que é mais fria, a zona habitável (onde poderia existir água líquida) está muito mais próxima da estrela.

Um planeta na zona habitável de StKM 1-1262 estaria exposto a impactos de CME muito mais frequentes e energéticos do que a Terra, mas a pressão gerada por este tipo de explosão poderia ser devastadora para qualquer mundo próximo.

Este fenómeno, designado por golpe de aríete, pode comprimir a magnetosfera de um planeta até à sua superfície, mesmo que o planeta tenha um campo magnético robusto como o da Terra. Isto significa que, apesar de estar na “zona certa”, o planeta pode perder a sua atmosfera.

Estima-se que a densidade do plasma ejetado seja superior a 300 milhões de partículas por centímetro cúbico. Este valor é dez vezes superior ao que é normalmente simulado para impactos de CME em exoplanetas, reforçando a gravidade deste acontecimento.

Novos limites na procura de mundos

Graças a esta deteção, os cientistas já não estão limitados a extrapolar as taxas e a cinemática das CMEs solares para outras estrelas, mas conseguiram estabelecer os primeiros limites observacionais empíricos para o verdadeiro impacto das CMEs noutros sistemas estelares.

O estudo sugere que a taxa de tais eventos luminosos em anãs M (tipos M0 a M6) é baixa, aproximadamente um milésimo por dia por estrela. Isto implica que, embora raras, estas explosões super-rápidas são consistentes com a taxa solar de estrelas de Tipo II.

Este trabalho pioneiro confirma que o clima espacial em torno de estrelas mais pequenas pode ser ainda mais extremo do que se imaginava, e a descoberta abre uma nova fronteira de observação para compreender as erupções e o futuro da habitabilidade na galáxia.

A deteção com o LOFAR, um conjunto de antenas que capta baixas frequências, demonstra o seu poder para detetar explosões estelares. O sucesso neste domínio lança as bases para futuros estudos com instrumentos como o futuro Square Kilometre Array (SKA).