Uma equipe internacional de astrônomos, liderada por um pesquisador da Universidade de Genebra (UNIGE), mostrou que a atividade magnética do Sol influencia significativamente sua caracterização sísmica, contrariamente às previsões da literatura. Dados importantes dependem disso, como seu tamanho, sua idade ou sua composição química.Esses resultados abrem caminho para pesquisas mais aprofundadas a fim de compreender melhor a natureza da atividade magnética e seu impacto nas oscilações estelares. O estudo pode ser encontrado no jornal Astronomy & Astrophysics.
A astrossismologia, ou heliosismologia quando se trata do Sol, é um ramo da astronomia que se interessa pelo estudo das oscilações das estrelas.
"Para entender, é preciso imaginar uma estrela como uma grande bola de gás em constante movimento. Dentro dessa estrela, há ondas ou pulsações que a fazem vibrar, um pouco como o som que ressoa em um instrumento musical", explica Jérôme Bétrisey, pós-doutorando no Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE e primeiro autor do estudo. "Essas vibrações fazem com que a superfície da estrela se mova levemente e mude de luminosidade de forma regular. Graças a instrumentos muito precisos, podemos detectar essas variações de luminosidade desde a Terra ou do espaço", continua o pesquisador.
Observando essas mudanças, pesquisadores podem aprender muito sobre a estrutura interna da estrela e determinar características importantes como seu tamanho, idade, composição química ou seu estágio no ciclo de vida estelar. A compreensão precisa das características das estrelas é essencial, entre outras coisas, para determinar as propriedades dos planetas que as cercam ou traçar a história da Via Láctea.Apesar dos grandes sucessos nas últimas décadas, a astrossismologia também revelou que existem diferenças importantes entre as observações e as previsões de modelos teóricos sobre o funcionamento interno das estrelas. Ao longo dos anos, várias metodologias foram desenvolvidas para reduzir essas discrepâncias, com mais ou menos sucesso.
No entanto, nenhum dos métodos atuais leva em conta a atividade magnética das estrelas, cujo impacto nos resultados era considerado negligenciável.A equipe internacional liderada por Jérôme Bétrisey acabou de demonstrar o contrário. Ela estabeleceu que a idade do Sol, determinada pela heliosismologia, varia de forma significativa em função do nível de atividade do ciclo solar. Para dar uma ordem de magnitude, o Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos, e variações de até 300 milhões de anos foram observadas entre os mínimos solares. Embora essas variações pareçam pequenas em comparação com a idade do Sol, elas não são mais negligenciáveis no nível de precisão que será alcançado por futuras missões espaciais.
A idade sísmica do Sol é correlacionada com o ciclo de atividade solar
Para compreender melhor o impacto da atividade magnética no Sol, os cientistas analisaram 26,5 anos de dados solares, cobrindo dois ciclos completos de atividade. Eles dividiram esses dados em cerca de 90 pequenas séries de um ano, com intervalos de três meses entre elas. Para cada uma dessas séries, foi realizada uma análise sísmica, o que permitiu medir a evolução das propriedades fundamentais do Sol, como sua massa, raio e idade ao longo do tempo.
Dois conjuntos de dados independentes foram utilizados para verificar a robustez dos resultados. Um proveniente da rede de telescópios terrestres da Universidade de Birmingham, BiSON (Birmingham Solar Oscillations Network), e o outro do instrumento GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies) a bordo do satélite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), que orbita o Sol desde meados da década de 1990.Independentemente da configuração testada, a idade do Sol, determinada pela heliosismologia, foi correlacionada com o nível de atividade do ciclo solar.
Eles mediram variações de aproximadamente 6% em média entre as fases de mínimo e máximo solares, o que é bastante significativo em relação à precisão esperada para futuras missões espaciais que analisarão outras estrelas semelhantes. Por exemplo, a missão PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) visa atingir uma precisão de 10% para a idade de estrelas como o Sol.O estudo dos dados GOLF e BiSON também mostrou que o impacto do ciclo de atividade na idade sísmica é mais acentuado para o ciclo mais ativo dos dois estudados. Esse resultado é lógico e esperado de um ponto de vista físico. "No entanto, o Sol não é uma estrela particularmente ativa, o que sugere que o impacto da atividade magnética pode ser muito significativo para estrelas mais ativas, como as que serão detectadas pelo PLATO", acrescenta Jérôme Bétrisey.
Um futuro promissor para o estudo da atividade magnética das estrelas
Os resultados deste estudo revelam que a atividade magnética das estrelas representa um grande desafio para futuras missões espaciais como PLATO, especialmente para a caracterização das estrelas mais ativas. "No entanto, essa descoberta também abre muitas perspectivas de pesquisa empolgantes", conclui Jérôme Bétrisey.A atividade magnética das estrelas influencia de forma significativa as oscilações estelares, o que complica a determinação precisa de propriedades fundamentais como massa, raio e idade das estrelas. Para as futuras missões espaciais, isso significa que será necessário desenvolver métodos mais sofisticados para levar em consideração esse impacto magnético.
Os desafios colocados pela atividade magnética também incentivarão a busca por um conhecimento mais profundo desse fenômeno. Isso pode levar a uma melhor compreensão da física estelar, especialmente em relação à maneira como os campos magnéticos interagem com as oscilações internas das estrelas. Essas pesquisas também podem melhorar nosso entendimento dos ciclos de atividade estelar, similares aos ciclos solares.
