Este Telescópio pode "ver" o interior de Mundos Extraterrestres pela primeira vez – Phenomania
Os Astrónomos descobriram vários milhares de exoplanetas, mas além do seu tamanho, massa e – em poucos – uma pequena ideia do que existe nas suas atmosferas superiores, eles permanecem envoltos em mistério. Mas na semana passada em França(out.2019), os observadores revelaram um radiotelescópio que pode revelar o que está acontecendo dentro de um exoplaneta. O telescópio, sintonizado para procurar sinais de rádio em forma de feixe acionados por um campo magnético, pode mostrar se um planeta tem um dínamo magnético – um núcleo metálico líquido e agitado como o da Terra.
"É uma investigação da estrutura interna que não havia outra forma de chegar até este momento", diz a astrofísica Evgenya Shkolnik, da Universidade Estadual do Arizona em Tempe, que não está envolvida no projeto.
A rede NenuFar em França procurará sinais de rádio de Júpiteres quentes, exoplanetas que orbitam a sua estrela muito perto ..© LAURENT DENIS/STATION DE RADIOASTRONOMIE DE NANÇAY
O que o telescópio descobrir pode ajudar os pesquisadores a entender a formação de planetas e se os seis planetas com campos magnéticos em nosso sistema solar são típicos. Os sinais também seriam pistas para a habitabilidade de um planeta. Os campos magnéticos protegem a superfície de um planeta dos raios cósmicos e do vento de partículas carregadas da sua estrela, que podem prejudicar a vida. Ao desviar o vento estelar, um campo magnético também pode impedir que as partículas varram a atmosfera que nutre a vida de um planeta. "Isso abre uma porta extra para estudar exoplanetas à distância", diz Jean-Mathias Griessmeier, da Universidade de Orléans, na França.
Inaugurado oficialmente na semana passada, o telescópio será uma estação dentro do Low Frequency Array (LOFAR), um conjunto de rádios europeu centralizado na Holanda. Localizada na Estação de Radioastronomia de Nançay na França, a Nova Extensão em Nançay Upgrading LOFAR (NenuFAR), como o instrumento é chamado, ajudará na busca de LOFAR para encontrar sinais das primeiras estrelas do universo primitivo. Mas também vai dedicar uma grande parte do seu tempo à varredura de uma gama de frequências de rádio em busca de sinais de campos magnéticos exoplanetários. "É apenas uma questão de tempo [antes da deteção], provavelmente meses", prevê Shkolnik.
Em meados da década de 1950, os astrónomos detectaram pela primeira vez rajadas de rádio de Júpiter. Os íons que escapam de sua lua vulcânica Io são varridos pelo campo magnético do planeta e giram em torno das linhas de campo. Os íons rodopiantes emitem fótons de rádio, que fazem com que outros íons, girando em conjunto, gerem mais fótons, resultando num feixe coerente, como um laser natural. Mais tarde, os detectores no espaço captaram sinais de rádio de frequência mais fraca e mais baixa de outros planetas, impulsionados por partículas do vento solar capturadas nos seus campos magnéticos.
Mesmo o sinal forte de Júpiter é muito fraco para ser visto a distâncias de anos-luz. Mas muitos dos exoplanetas detectados até agora são "Júpiteres quentes", gigantes gasosos que orbitam as suas estrelas mais de perto do que Mercúrio orbito o nosso Sol. Tal planeta seria golpeado por um vento estelar mais forte – oferecendo mais elétrons para serem chicoteados pela magnetosfera do planeta num sinal que poderia ser um milhão de vezes mais forte que o de Júpiter. Em teoria, um feixe tão poderoso poderia ser detectado na Terra.
Conjuntos como o LOFAR já encontraram sinais sugestivos antes, mas nada certo. NenuFAR, mais sensível em frequências baixas e dedicado à "caça", pode ter mais sorte. Eventualmente, conterá cerca de 2.000 antenas que lembram árvores de Natal desnudas e de arame. A maioria ficará num núcleo de 400 metros de largura, com alguns mais espalhados. Os receptores captam frequências abaixo de 85 megahertz (MHz) – a parte inferior da banda de rádio FM – até 10 MHz, abaixo dos quais a ionosfera bloqueia qualquer sinal do espaço.
O NenuFAR tem estado a coletar dados desde julho (2019) com 60% das suas antenas a funcionar. Na inauguração, o investigador principal da matriz, Philippe Zarka, do Observatório de Paris em Meudon, disse que espera ter 80% do hardware instalado até o final do ano (2019), enquanto a equipa procura por mais financiamento. Até agora, garantiu 80% dos € 15 milhões necessários para construir e operar a matriz, de financiadores do governo, universidades e autoridades locais.
A equipe do NenuFAR em breve devotará períodos de observação de vários dias a cada um dos cerca de uma dúzia de Júpiteres quentes próximos, à espera de um feixe de energia de rádio que passe pela Terra. Outros observatórios estão a juntar-se à caça. O Owens Valley Long Wavelength Array, na Califórnia, terá 352 antenas quando for concluído no próximo ano. Não é tão sensível quanto o NenuFAR, então em vez de focar em exoplanetas conhecidos, ele observará todo o céu continuamente. Com sorte, ele pegará o raro flash de rádio extra brilhante de um planeta atingido por uma ejeção de massa coronal – uma bolha de vento estelar que se move rapidamente – diz o investigador principal Gregg Hallinan do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena.
Como o NenuFAR e outros telescópios terrestres têm um limite inferior de 10 MHz, eles estão limitados a detectar Júpiteres quentes – locais improváveis para todo o tipo de vida(conhecida) . Os exoplanetas semelhantes à Terra provavelmente têm campos magnéticos mais fracos que produzem emissões de rádio abaixo de 10 MHz. Para escapar da ionosfera que bloqueia as frequências mais baixas, os radioastrônomos terão que pesquisar a partir do espaço ou do outro lado da lua. O mais recente plano de um radiotelescópio lunar, conhecido como Farside Array, está agora a ser considerado pela pesquisa de astrofísica decadal dos EUA, um exercício de definição de prioridades.