Usando o Observatório de Raios-X Chandra, da Nasa, astrônomos detectaram raios-X vindos de Urano, revelando uma dimensão até então desconhecida deste majestoso gigante de gelo.
A nova descoberta, publicada no JGR: Physics, significa que as emissões de raios-X foram detectadas em todos os planetas do sistema solar, exceto Netuno. Além disso, o estudo pode render novos insights sobre objetos emissores de raios-X mais distantes, incluindo buracos negros, supernovas, quasares e estrelas de nêutrons. O novo artigo foi liderado pelo astrônomo William Dunn, da University College London.
Composto principalmente por hidrogênio e hélio, Urano exibe dois conjuntos de anéis, ambos em órbita acima de seu equador. O planeta é um tanto estranho, pois gira de lado em relação ao plano do sistema solar (nenhum outro planeta faz isso). A espaçonave Voyager 2 da Nasa visitou Urano muito brevemente em 1986, então, além disso, os astrônomos têm dependido de telescópios, como Chandra e Hubble, para estudar o sétimo planeta a partir do Sol.
Dunn — junto com a física Affelia Wibisono, uma estudante de doutorado na UCL e coautora do estudo — descobriu as evidências das emissões de raios-X de Urano nos dados do Chandra coletados em 2002 e 2017. Os dados de 2002 foram coletados pelo Chandra Advanced CCD Imaging Spectrometer, enquanto os dados de 2017 vieram da Câmera de Alta Resolução do Chandra, além de observações ópticas. Os sinais observados são muito fracos, mas eles estão lá.
Com os raios-X confirmados em Urano, o desafio agora é determinar a causa.
“Existem três maneiras principais de um planeta produzir raios-X: fluorescência, dispersão de raios-X solares e emissões aurorais”, explicou Wibisono em um artigo que escreveu para o site do Chandra.
Urano, assim como muitos outros objetos no sistema solar — incluindo cometas, luas e até mesmo Plutão –, provavelmente está dispersando os raios-X recebidos pelo Sol. Mas esta não parece ser a fonte exclusiva de raios-X em Urano. Como Wibisono aponta, “nossos cálculos sugerem que Urano estava produzindo mais raios-X do que deveria se o planeta estivesse apenas espalhando os raios-X do Sol”.
Os autores propuseram duas teorias diferentes para explicar as emissões. Uma possibilidade é que os anéis de Urano estejam emitindo essa radiação, semelhante ao que está acontecendo com os anéis em torno de Saturno. Esse processo, conhecido como fluorescência, ocorre quando partículas com carga energética, como elétrons e prótons, colidem com os anéis, fazendo-os brilhar em raios-X.
Outra possibilidade é que eles estejam sendo produzidos pelas auroras de Urano, como explica a Nasa em um comunicado.
Na Terra, podemos ver shows de luzes coloridas no céu chamados auroras, que acontecem quando partículas de alta energia interagem com a atmosfera. Os raios-X são emitidos nas auroras da Terra, produzidos por elétrons energéticos depois que eles viajam pelas linhas do campo magnético do planeta até seus polos e são desacelerados pela atmosfera. Júpiter também tem auroras. Os raios-X das auroras em Júpiter vêm de duas fontes: elétrons viajando pelas linhas do campo magnético, como na Terra, e átomos e moléculas com carga positiva chovendo nas regiões polares de Júpiter.
O problema é que a causa das auroras em Urano ainda não é totalmente compreendida, portanto, muito disso continua sendo uma suposição. Outras “observações de Urano por Chandra e outros telescópios de raios-X são necessárias antes de podermos dar uma resposta definitiva”, admite Wibisono.
Urano representa um objeto fascinante para estudar vários aspectos dos planetas distantes, e isso por causa de seu eixo de rotação incomum e campo magnético instável. Com sua inclinação estranha, os astrônomos podem ver Urano em um ângulo irregular e, devido ao seu campo magnético, que também é estranhamente inclinado, os astrônomos podem eventualmente encontrar uma conexão com as auroras complexas e variáveis do planeta. Ainda há muito o que aprender sobre este estranho e maravilhoso gigante de gelo.