Ventos poderosos de estrelas supermagnéticas podem destruir as chances de vida em seus exoplanetas

Algumas estrelas têm ventos estelares com velocidades de até 8 milhões de quilômetros por hora, considerando até mesmo seus planetas de “zona habitável” como não tão amigáveis ​​à vida.

Estrelas frias com campos magnéticos poderosos podem ter ventos estelares tão fortes que eliminam as atmosferas dos planetas em órbita, tornando estes mundos incapazes de acolher vida.

Esta descoberta foi o resultado de simulações lideradas por cientistas do Instituto Leibniz de Astrofísica Potsdam (AIP), e pode revelar-se crucial na busca por planetas extrasolares, ou exoplanetas, que possam sustentar vida noutras partes do Universo.

Os pesquisadores descobriram que certas partículas carregadas, que compõem os ventos estelares de estrelas frias fortemente magnéticas, podem atingir velocidades até cinco vezes maiores que a velocidade média do vento solar do nosso Sol, que cai a cerca de 1,6 milhão de quilômetros por hora (1,6 milhão de quilômetros por hora). ). Isto significa que os exoplanetas que rodeiam estas estrelas podem ser atingidos por fluxos de partículas carregadas que viajam a uma velocidade de até 8 milhões de quilómetros por hora.

Para contextualizar, isso é cerca de 6.000 vezes a velocidade de uma bala disparada por uma arma de fogo e o suficiente para destruir as condições necessárias para sustentar a vida em quaisquer planetas que possam estar orbitando essas estrelas, incluindo mundos que caem nas chamadas zonas habitáveis. Isto é bastante surpreendente, uma vez que as zonas habitáveis ​​são definidas como regiões nas quais a temperatura é ideal para acolher água líquida e, portanto, potencialmente sustentar a vida como a conhecemos.

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As “estrelas legais”, conforme consideradas pela equipe, incluem corpos estelares divididos em quatro categorias: estrelas do tipo F, tipo G, tipo K e tipo M. Essas categorias dependem do tamanho, temperatura e brilho.

O sol é uma estrela média e um exemplo de estrela do tipo G, por exemplo, que são maiores e mais brilhantes que as estrelas da categoria do tipo F. Estrelas menores e mais frias que o Sol pertencem à categoria do tipo M e também são conhecidas como “anãs vermelhas”. Estes corpos estelares ténues são as estrelas mais comuns da Via Láctea, mas a sua baixa emissão de luz pode torná-los difíceis de observar.

Além da luz, as estrelas emitem ventos estelares. Esses ventos, compostos de partículas carregadas, interagem inevitavelmente com os planetas em órbita.

Um exemplo de tal interação são as auroras criadas nos pólos norte e sul da Terra. Quando os ventos solares atingem a bolha magnética do nosso planeta – a magnetosfera – ocorrem vários processos que levam a padrões verdes brilhantes no céu. Mas o resultado das palhaçadas do vento estelar, ao que parece, nem sempre é tão bonito.

Embora o vento solar do Sol seja relativamente fácil de estudar, com a humanidade capaz de colocar naves espaciais como a Solar Orbiter in situ em torno da nossa estrela para estudar partículas carregadas que fluem dela, os ventos estelares que emanam de estrelas mais distantes são quase impossíveis de ver diretamente.

Embora os astrónomos possam observar a influência que estes ventos estelares têm sobre o gás fino e fino que existe entre as estrelas da Via Láctea para deduzir alguma informação, este método só pode ser aplicado a algumas estrelas.

É por isso que os cientistas recorrem a simulações numéricas e modelos computacionais para compreender melhor os ventos estelares sem exigir observação direta, como no estudo recente.

Trabalhando com as instalações de supercomputação do AIP e do Leibniz Rechenzentrum (LRZ), a equipa de estudo desenvolveu um modelo sofisticado baseado nas propriedades de 21 estrelas bem observadas. Isto marcou o primeiro estudo sistemático de ventos estelares associados a cada uma das categorias de estrelas acima mencionadas.

Este modelo permitiu aos cientistas avaliar como propriedades como a gravidade das estrelas, a intensidade do campo magnético e os períodos de rotação afetavam as velocidades dos ventos estelares. Também os ajudou a prever o tamanho esperado da fronteira entre a coroa de uma estrela – a sua atmosfera exterior – e o seu vento estelar, chamada superfície de Alfvén. Isso ajudou a determinar se os planetas que orbitam uma estrela entram ocasionalmente na superfície de Alfvén ou estão completamente embutidos nela, o último dos quais poderia desencadear intensas interações magnéticas entre um planeta e a sua estrela-mãe.