Pela primeira vez, os cientistas detectaram uma aurora infravermelha em Urano. Essa descoberta fornece novos insights sobre os campos magnéticos incomuns em torno dos planetas distantes e gelados do nosso sistema solar.
Na Terra, as auroras são criadas quando as partículas carregadas dos ventos solares colidem com a atmosfera superior energética do nosso planeta. Isso faz com que as partículas atmosféricas emitam luz por ionização, produzindo as deslumbrantes cortinas de cores conhecidas como Luzes do Norte e do Sul.
Exibições aurorais semelhantes também foram observadas em outros planetas, especialmente nos céus turbulentos de Júpiter e suas luas. Os primeiros vislumbres de auroras ultravioleta em Urano foram feitos em 1986 pela espaçonave Voyager 2. Mas essa nova detecção marca a primeira vez que uma aurora infravermelha foi observada no planeta.
Ao contrário da atmosfera da Terra, a de Urano é dominada por hidrogênio e hélio. Como resultado, qualquer aurora em Urano brilha em comprimentos de onda infravermelhos invisíveis ao olho humano. Portanto, não espere espetáculos coloridos como a nossa aurora boreal.
As auroras infravermelhas foram capturadas graças ao telescópio Keck II do Havaí, um dos maiores telescópios óptico-infravermelho do mundo. Embora não possamos vê-las, essas observações oferecem informações valiosas sobre o complexo ambiente magnético em torno de gigantes gelados distantes como Urano.
"Os pesquisadores analisaram cuidadosamente comprimentos de onda específicos da luz emitida por Urano, concentrando-se em sinais infravermelhos de partículas H3+ carregadas na atmosfera. O brilho dessas partículas depende tanto de sua temperatura quanto da densidade da camada atmosférica que ocupam.
Os dados revelaram um pico de 88% na densidade de H3+ com uma mudança mínima de temperatura. Isso se alinha com o aumento da ionização esperado da atividade auroral, de acordo com os pesquisadores. Ao monitorar o brilho infravermelho do H3+ atmosférico, eles conseguiram inferir a presença de uma aurora a partir da resposta da partícula carregada.
“A temperatura de todos os planetas gigantes gasosos, incluindo Urano, está centenas de graus Kelvin/Celsius acima do que os modelos preveem se forem aquecidos apenas pelo sol, o que nos deixa com a grande questão de como esses planetas são tão mais quentes do que o esperado? Uma teoria sugere que a aurora energética é a causa disso, o que gera e empurra o calor da aurora para baixo em direção ao equador magnético”, disse Emma Thomas, principal autora do estudo e estudante de doutorado na Escola de Física e Astronomia da Universidade de Leicester, em uma declaração vista pelo IFLScience.
“A maioria dos exoplanetas descobertos até agora se enquadra na categoria sub-Netuno e, portanto, são fisicamente semelhantes a Netuno e Urano em tamanho. Isso também pode significar características magnéticas e atmosféricas semelhantes. Ao analisar a aurora de Urano, que se conecta diretamente ao campo magnético e à atmosfera do planeta, podemos fazer previsões sobre as atmosferas e os campos magnéticos desses mundos e, portanto, sua adequação à vida”, acrescentou.
Urano e seu companheiro gigante de gelo Netuno têm campos magnéticos peculiares, diferentes de qualquer outro planeta. Por razões desconhecidas, seus polos magnéticos estão severamente desalinhados de seus eixos rotacionais.
Como a atividade auroral acompanha de perto o campo magnético de um planeta, essa pesquisa pode fornecer pistas sobre essas configurações magnéticas tortuosas.
A equipe acredita que suas descobertas também podem lançar luz sobre alguns dos processos magnéticos pouco compreendidos da Terra, como os eventos de reversão geomagnética em que os polos norte e sul efetivamente trocam de lugar.
Ao estudar as auroras de Urano, podemos obter informações sobre os gigantes de gelo distantes e os processos mais próximos de casa que moldam os campos magnéticos planetários.
“Não temos muitos estudos sobre esse fenômeno e, portanto, não sabemos quais efeitos isso terá sobre os sistemas que dependem do campo magnético da Terra, como satélites, comunicações e navegação. Entretanto, esse processo ocorre todos os dias em Urano devido ao desalinhamento exclusivo dos eixos rotacionais e magnéticos. O estudo contínuo da aurora de Urano fornecerá dados sobre o que podemos esperar quando a Terra apresentar uma futura inversão de polo e o que isso significará para seu campo magnético”, explicou Thomas.
O estudo foi publicado na revista Nature Astronomy.
