Descobertos raios-X em Úrano

Os astrónomos detetaram raios-X em Úrano pela primeira vez, usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA. Este resultado pode ajudar os cientistas a aprender mais sobre este enigmático planeta gigante de gelo no nosso Sistema Solar.

Úrano é o sétimo planeta a contar do Sol e tem dois conjuntos de anéis em torno do seu equador. O planeta, que tem quatro vezes o diâmetro da Terra, gira de lado, o que o torna diferente de todos os outros planetas do Sistema Solar. Dado que a Voyager 2 foi a única nave espacial a passar por Úrano, os astrónomos atualmente contam com telescópios muito mais próximos da Terra, como o Chandra e o Telescópio Espacial Hubble, para aprender mais sobre este planeta frio e distante que é composto quase inteiramente por hidrogénio e hélio.

No novo estudo, os investigadores usaram observações do Chandra feitas em 2002 e novamente em 2017. Viram uma deteção clara de raios-X na primeira observação, apenas analisada recentemente, e um possível surto de raios-X naquelas obtidas quinze anos depois. A imagem mostra uma exposição de Úrano pelo Chandra, obtida em 2002 (a cor-de-rosa) sobreposta a uma fotografia ótica do Telescópio Keck-I obtida num estudo separado em 2004. Esta última mostra o planeta aproximadamente na mesma direção a que estava durante as mesmas observações do Chandra em 2002.

O que pode fazer com que Úrano emita raios-X? A resposta: principalmente o Sol. Os astrónomos observaram que tanto Júpiter quanto Saturno espalham os raios-X emitidos pelo Sol, de forma semelhante ao modo como a atmosfera da Terra espalha a luz do Sol. Embora os autores do novo estudo sobre Úrano inicialmente esperassem que a maioria dos raios-X detetados também fossem da dispersão, existem pistas tentadoras de que pelo menos uma outra fonte de raios-X está presente. Se mais observações confirmarem isto, podem ter implicações intrigantes para a compreensão de Úrano.

Uma possibilidade é que os próprios anéis de Úrano estão a produzir raios-X, o que é o caso dos anéis de Saturno. Úrano é cercado por partículas carregadas, como eletrões e protões no seu ambiente espacial próximo. Se estas partículas energéticas colidirem com os anéis, podem fazer com que os anéis brilhem em raios-X. Outra possibilidade é que pelo menos alguns dos raios-X venham de auroras em Úrano, um fenómeno que já foi observado neste planeta noutros comprimentos de onda.

Na Terra, podemos ver espetáculos coloridos de luz no céu chamadas auroras, que ocorrem quando partículas altamente energéticas interagem com a atmosfera. Os raios-X são emitidos nas auroras da Terra, produzidos por eletrões energéticos depois de viajarem pelas linhas do campo magnético do planeta até aos seus polos e diminuem de velocidade graças à atmosfera. Júpiter também tem auroras. Os raios-X das auroras em Júpiter vêm de duas fontes: eletrões que viajam pelas linhas do campo magnético, como na Terra, e átomos e moléculas carregadas positivamente que “chovem” nas regiões polares de Júpiter. No entanto, os cientistas têm menos certeza sobre o que causa as auroras em Úrano. As observações do Chandra podem ajudar a descobrir este mistério.

Úrano é um alvo especialmente interessante para observações em raios-X por causa das orientações invulgares do seu eixo de rotação e do seu campo magnético. Embora os eixos de rotação e do campo magnético dos outros planetas do Sistema Solar sejam quase perpendiculares ao plano da sua órbita, o eixo de rotação de Úrano é quase paralelo ao seu percurso em torno do Sol. Além disso, apesar de Úrano estar inclinado de lado, o seu campo magnético tem uma inclinação diferente e parece estar deslocado do centro do planeta. Isto pode fazer com que as suas auroras sejam extraordinariamente complexas e variáveis. A determinação das fontes dos raios-X de Úrano pode ajudar os astrónomos a melhor entender como objetos mais exóticos no espaço, sejam buracos negros em crescimento ou estrelas de neutrões, emitem raios-X.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Chandra/Harvard (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (JGR Space Physics)

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Úrano:
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Observatório de raios-X Chandra:
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