Sinal de rádio é detectado pela primeira vez de um planeta fora do nosso sistema solar

Astrônomos dizem ter detectado diretamente a primeira emissão de rádio de um planeta fora do sistema solar. O sinal, no entanto, é evidência de um campo magnético colossal — não de vida inteligente.

“Eu sei que sinais de rádio estão associados a buscas por inteligência extraterrestre”, disse Edo Berger, professor de astronomia da Universidade de Harvard. “Mas isso é algo muito diferente.”

A descoberta, descrita em um novo artigo aguardando publicação em uma revista revisada por pares, rastreia rajadas de rádio repetidas que parecem vir do exoplaneta Beta Pictoris b, localizado a 63 anos-luz da Terra — uma distância curta, astronomicamente falando.

O gigante gasoso, com cerca de 12 vezes a massa de Júpiter, é um dos 3 planetas orbitando uma estrela jovem que tem 1,75 vez a massa do Sol.

Processos associados ao campo magnético do planeta produzem a emissão de rádio, de acordo com Berger, pesquisador do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian em Cambridge, Massachusetts.

Especificamente, a detecção envolve auroras semelhantes às luzes do norte da Terra — as exibições espetaculares desencadeadas por tempestades magnéticas envolvendo partículas carregadas do sol.

“Para ver ondas de rádio que se estendem até as frequências que observamos, você precisa de um campo magnético incrivelmente forte”, acrescentou Berger, coautor do artigo publicado em 15 de setembro na plataforma de preprints ArXiv.

Nem todos os planetas têm um campo magnético. Aqueles que têm um se beneficiam de um escudo natural que desvia a energia disruptiva.

O campo magnético da Terra, por exemplo, protege nossa atmosfera de ser arrancada pelo vento solar, um fluxo contínuo de plasma que contém partículas carregadas como prótons e elétrons.

“O campo magnético neste planeta é pelo menos 200 vezes mais forte do que o campo magnético de Júpiter”, disse Berger, referindo-se a Beta Pictoris b.

O campo magnético de Júpiter, de acordo com a Nasa (Agência Espacial Americana), é poderoso o suficiente para gerar uma magnetosfera — a região do espaço influenciada pelo campo magnético — que se classifica como a maior estrutura em nosso sistema solar, estendendo-se por até 3 milhões de quilômetros em direção ao Sol.

O campo de Júpiter também cria auroras impressionantes, quando partículas eletricamente carregadas expelidas por vulcões em sua lua Io ficam presas ao redor dos polos do campo.

Conforme o gigante gasoso gira, as partículas carregadas emitem um brilho, mas também um sinal de rádio.

“Como essas partículas de energia muito alta estão espiralando dentro do campo magnético, junto com a aurora, elas também produzem ondas de rádio”, disse Berger.

Astrônomos chamam esse tipo de sinal de emissão de rádio auroral.

O fenômeno já foi observado anteriormente em Júpiter, Saturno e no Sol, bem como em estrelas fora do sistema solar e objetos frios conhecidos como anãs marrons — um intermediário entre uma estrela e um planeta.

Esse tipo de sinal é o que Berger e seus colegas detectaram de Beta Pictoris b, o que, em última análise, aponta para a presença de um campo magnético intenso que está causando auroras e a emissão de rádio.

Campos magnéticos têm implicações para a estrutura de exoplanetas e suas atmosferas, de acordo com Berger. “Observações de rádio podem nos dar uma visão completamente nova sobre planetas além do nosso sistema”, ele disse.

Um sistema estelar bem estudado

Já houve indícios de emissões de rádio de exoplanetas antes, mas nenhum havia sido confirmado, em grande parte porque não se podia descartar que a fonte fosse, na verdade, a estrela hospedeira, disse Joseph Callingham, professor associado do Instituto Anton Pannekoek de Astronomia da Universidade de Amsterdã, na Holanda.

“O que é único neste estudo é que eles localizam a emissão no próprio planeta, separada da estrela”, escreveu Callingham, que não esteve envolvido na nova pesquisa, em um e-mail.

O sistema Beta Pictoris é astronomicamente muito jovem, com cerca de 23 milhões de anos, em comparação com a idade do nosso próprio sistema solar, de 4,5 bilhões de anos.

Beta Pictoris b — o planeta do qual o sinal de rádio potencialmente se origina — foi descoberto em 2008. Dois planetas adicionais, Beta Pictoris c e Beta Pictoris d, foram descobertos em 2019 e 2026, respectivamente.

O sistema planetário está entre os mais estudados da nossa galáxia, e sabe-se que sua estrela abriga 30 cometas em órbita e um disco gigante de poeira e detritos, que o Telescópio Espacial Hubble da Nasa fotografou em detalhes em 2015. Parte dos detritos rodopiando no disco rotativo é um remanescente da formação planetária.

Os pesquisadores usaram o MeerKAT, um conjunto de 64 antenas de radiotelescópio na África do Sul, para detectar o sinal, mas ficaram muito surpresos ao vê-lo vindo de um conjunto de corpos celestes tão bem observado, disse Berger.

“Meu aluno de pós-graduação, Kevin, estava analisando os dados. Ele entrou no meu escritório um dia com a detecção e disse: ‘Acho que você não vai acreditar nisso’”, lembrou Berger, referindo-se ao principal autor do estudo, Kevin Ortiz Ceballos, pesquisador de doutorado no Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian.

“Isso foi realmente inesperado para nós. Estávamos fazendo a pesquisa como uma espécie de expedição de pesca, sabendo que só detectaríamos fontes se o campo magnético fosse incrivelmente forte.”

A surpresa decorre do fato de que os astrônomos haviam presumido, de acordo com Berger, que, se exoplanetas têm campos magnéticos, eles deveriam se parecer mais ou menos com o de Júpiter e, portanto, suas emissões de rádio estariam em frequências mais baixas do que o que ele e seus colegas encontraram.

Detectar o sinal foi o resultado de “ir contra a sabedoria percebida na área”, disse ele.

No entanto, os pesquisadores observaram que o relatório ainda não passou por revisão por pares, o processo no qual especialistas independentes avaliam um artigo de pesquisa antes da publicação em uma revista científica. A revisão está em andamento e será concluída nos próximos meses.

Berger disse estar confiante sobre a qualidade da detecção. A equipe de pesquisa identificou a fonte da emissão de rádio como Beta Pictoris b, descartando uma suspeita inicial de que poderia estar vindo da estrela.

“Nós o registramos várias vezes, em várias frequências. Ele está lá todas as vezes”, disse ele.

Entusiasmo cauteloso para a detecção de sinal de rádio

Cientistas que não estavam envolvidos com a nova pesquisa pediram cautela ao interpretar as descobertas.

Se a descoberta se sustentar sob o escrutínio da revisão por pares, representará um passo à frente incrivelmente emocionante e fundamental para a compreensão do comportamento de mundos além do nosso sistema solar, de acordo com Jonathan Nichols, professor de auroras planetárias na Universidade de Leicester, na Inglaterra.

“As emissões de rádio aurorais são importantes porque nos permitem entender como um objeto interage com seu ambiente espacial local”, escreveu ele em um e-mail.

“Elas nos permitem inferir propriedades do planeta que, de outra forma, não poderíamos medir”, explicou Nichols, referindo-se às auroras, “e, mais importante, elas nos permitem testar teorias e ideias desenvolvidas para o nosso próprio sistema solar em condições mais extremas.”

Se confirmados, os resultados mostrariam que os exoplanetas podem ter campos magnéticos muito mais fortes do que o esperado, o que seria um aprendizado crucial, de acordo com Callingham, da Universidade de Amsterdã.

Os autores solicitaram mais tempo de telescópio para estudar mais a fundo Beta Pictoris b e talvez desvendar alguns de seus quebra-cabeças, como o motivo pelo qual o campo magnético do planeta é tão forte.

“Acho que essa será uma questão que ocupará as pessoas por um tempo”, disse Berger.

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