O sucesso do desvio de asteroide por explosão nuclear depende de um detalhe relacionado à exposição à radiação

Astrônomos descobriram uma estrutura sem precedentes ao redor de uma estrela morta em nosso universo: dois anéis separados, formados pelos restos de corpos planetários antigos. Este sistema orbita a anã branca J1328−1450 e potencialmente pode ajudar os cientistas a entender o destino dos planetas e outros corpos celestes após uma estrela semelhante ao Sol completar seu ciclo de vida.

A anã branca é um núcleo extremamente denso que resta depois que uma estrela como o Sol esgota seu combustível, expande-se e perde suas camadas externas. Durante esse processo, planetas próximos podem ser destruídos, enquanto outros corpos podem sobreviver, mas posteriormente fragmentar-se, formando discos de poeira e gás ao redor da estrela.

No entanto, no caso de J1328−1450, os astrônomos encontraram algo diferente. Em vez de um disco contínuo, os restos estão distribuídos em dois anéis separados, divididos por um espaço claro. De acordo com os autores, essa configuração nunca foi observada antes ao redor de uma anã branca.

Os corpos podem ter sobrevivido à morte da estrela

«Esta é a primeira observação de um sistema complexo com um disco duplo de restos e, potencialmente, dois planetesimais sobreviventes», declarou Nicola Gentile Fusillo, astrônomo da Universidade de Trieste, na Itália, e autor principal do estudo.

A hipótese principal dos pesquisadores é que dois corpos planetários ainda orbitam a anã branca e ajudam a manter a separação dos dois anéis. Esses objetos não foram detectados diretamente; sua existência foi postulada com base na forma e comportamento do gás observado ao redor da estrela.

O corpo mais próximo pode ter o tamanho de um asteroide, enquanto o mais distante pode ser comparável a Ceres, Plutão ou até mesmo a Lua, dependendo de sua composição e distância exata da estrela. De acordo com o estudo, a presença de dois corpos em órbitas diferentes também ajuda a explicar por que o gás permanece concentrado em duas áreas separadas, sem preencher o espaço entre elas.

Os astrônomos também identificaram diferenças na composição dos dois anéis. O anel mais próximo da estrela é rico em magnésio, enquanto o mais distante contém significativamente menos deste elemento. Para os pesquisadores, isso pode indicar que os restos vieram de dois corpos planetários diferentes. Outra possibilidade é que eles venham de diferentes partes de um único objeto, como as camadas internas e externas de um planeta antigo ou corpo rochoso.

Além do magnésio, elementos como cálcio, oxigênio e ferro foram identificados. A composição geral é semelhante aos materiais encontrados no interior do nosso Sistema Solar.

Como isso se relaciona com o futuro do Sistema Solar?

Este sistema pode servir como um tipo de retrato de uma fase muito distante do futuro do nosso próprio Sistema Solar. Daqui a bilhões de anos, o Sol também deverá se transformar em uma anã branca. Antes disso, ele se expandirá e mudará profundamente o sistema circundante, potencialmente destruindo os planetas mais próximos.

Parte dos corpos que sobreviverem a essa transformação pode continuar a orbitar os restos do Sol. Com o tempo, colisões e outras interações podem fragmentá-los e dispersar os restos ao redor da estrela. É exatamente esse cenário que os astrônomos observam em J1328−1450.

Filipe Lagos-Vilches, coautor do estudo, observou: «Este sistema oferece uma visão notável de como pode ser o futuro dos sistemas planetários, incluindo sistemas como o nosso». A descoberta também demonstra que o fim de um sistema planetário pode ser mais complexo do que se supunha anteriormente.

Segundo os pesquisadores, a estrutura anelar descoberta ao redor da estrela morta lembra as formações observadas em discos ao redor de estrelas jovens, onde os planetas ainda estão se formando. Essa semelhança sugere que os processos capazes de organizar matéria em anéis podem operar tanto na fase de nascimento quanto nas fases finais dos sistemas planetários.

Quatro décadas após o desastre nuclear em Chernobyl, partículas microscópicas expelidas pelo reator destruído continuam a preservar uma parte significativa da estrutura original do combustível nuclear. Esta descoberta surpreendeu pesquisadores da Universidade Leibniz de Hanôver, na Alemanha, que encontraram uma estabilidade química mais alta do que o esperado em seis fragmentos radioativos.

Os resultados obtidos podem ajudar a entender como os resíduos do desastre se transformam ao longo do tempo e avaliar os riscos ambientais associados à contaminação radioativa. No entanto, a descoberta não significa que a região esteja segura; o material permanece perigoso, e os cientistas enfatizam a necessidade de estudos mais abrangentes, de acordo com informações do portal Science Alert.

As partículas analisadas têm um tamanho de 8 a 50 micrômetros e foram coletadas em dois locais na Zona de Exclusão de Chernobyl, na Ucrânia. Os pesquisadores dividiram os fragmentos em três categorias dependendo das mudanças causadas pelo acidente de 1986 e pelas condições extremas dentro do reator.

O primeiro grupo inclui partículas que permanecem quimicamente e fisicamente semelhantes ao combustível nuclear original, composto por dióxido de urânio. A segunda categoria consiste em fragmentos parcialmente ou totalmente cobertos por uma camada protetora de zircônio, ou fundidos com ele devido às altas temperaturas durante o desastre. A terceira classe surgiu como resultado da combustão do grafite usado como moderador do reator. Este incêndio durou dez dias e contribuiu para a oxidação do combustível, formando vários compostos de urânio.

Essas diferenças na composição química podem influenciar a taxa de degradação de cada tipo de partícula no meio ambiente. Para estudar o estado dos fragmentos após quatro décadas, os cientistas aplicaram difração de raios X — um método que permite estudar a estrutura cristalina do material através de sua interação com a radiação.

O procedimento exigiu a rotação de cada partícula dentro de um feixe concentrado de radiação de raios X na área de 100 micrômetros, o que corresponde aproximadamente à espessura de um fio de cabelo. Os pesquisadores realizaram medições em 2000 ângulos diferentes para registrar reflexões e reconstruir a estrutura interna dos fragmentos.

A análise mostrou que a estrutura cristalina responsável pela preservação do combustível nuclear permaneceu praticamente inalterada nas amostras estudadas. Isso indica que essas partículas são quimicamente mais estáveis do que os cientistas previam e podem servir como reservatórios permanentes de material radioativo.

Esta característica pode ter um aspecto ecológico positivo: como parte dos produtos radioativos permanece contida na estrutura dos fragmentos, seu liberação no solo e outros componentes ambientais pode ocorrer mais lentamente do que se pensava anteriormente. No entanto, a estabilidade observada não elimina o perigo. O material radioativo ainda está presente e pode permanecer no meio ambiente por décadas. Se as partículas forem levantadas pelo vento, erosão ou animais, elas podem ser inaladas, o que representa uma séria ameaça à saúde.

Além disso, os resultados baseiam-se apenas em seis fragmentos obtidos de dois locais. Como cada partícula tem suas particularidades, a amostra é muito pequena para formular conclusões gerais sobre o comportamento de todos os resíduos radioativos dispersos na região. Na opinião dos pesquisadores, mesmo futuras pesquisas que revelem padrões médios de degradação não permitirão prever o comportamento de todos os fragmentos, pois algumas partículas podem ser mais resistentes e liberar radionuclídeos mais tarde.

Uma intensa explosão cósmica, conhecida como BOAT (The Brightest of All Time), ocorreu em 9 de outubro de 2022 e atingiu a Terra com uma onda de radiação capaz de alterar a ionosfera, uma das camadas da atmosfera. Este fenômeno atraiu a atenção dos astrônomos e continua a gerar discussões sobre seu impacto real no planeta.

Este fenômeno foi identificado como GRB 221009A e pertence à categoria de raios gama (GRBs) — um dos mais potentes eventos de emissão de energia no Universo. Eles ocorrem quando estrelas muito massivas colapsam, formando um buraco negro e expelindo jatos de partículas em velocidade próxima à da luz.

Estima-se que este evento possa ter sido o mais brilhante observado na Terra nos últimos dez mil anos. De acordo com dados da NASA, a explosão foi tão poderosa que sobrecarregou temporariamente os detectores de raios gama em várias espaçonaves.

Um exemplo foi o telescópio espacial Fermi da NASA. Dois instrumentos da observatório — Monitor de Raios Gama (GBM) e Telescópio de Grande Área (LAT) — enfrentaram limitações ao registrar a radiação nos momentos mais intensos do evento.

A missão INTEGRAL, representando o Laboratório Internacional de Astrofísica de Raios Gama da Agência Espacial Europeia (ESA), também foi afetada pelo BOAT. Um estudo realizado pelo Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha, e publicado na revista Astronomy & Astrophysics em 2024, mostrou que a radiação recebida foi suficiente para saturar o Escudo de Anticolisão (ACS) e parte dos detectores de Imager de Raios Gama de Baixa Energia (ISGRI), o que prejudicou a coleta de dados durante a explosão.

Para contornar esse problema, os pesquisadores utilizaram dados de outro detector da INTEGRAL — Miccalorímetro (MCAL), que não foi afetado pela saturação, para estimar a intensidade da radiação. Além disso, recorreram aos dados da sonda europeia BepiColombo, em rota para Mercúrio, que registrou a explosão usando o Espectrômetro de Raios Gama e Neutrônicos de Mercúrio (MGNS). Este instrumento detectou radiação na faixa de energias de 280 a 460 quiloeletronvolts, registrando uma sequência de pulsos com duração de cerca de 6,6 minutos.

Os cientistas combinaram as medições de duas espaçonaves para avaliar a intensidade da explosão nos momentos em que outros detectores da INTEGRAL estavam sobrecarregados. Essa comparação permitiu reconstruir parte do sinal que não pôde ser medido diretamente.

Apesar da intensidade excepcional da radiação, não foram identificados sinais de danos físicos permanentes às espaçonaves; o problema residiu na sobrecarga temporária dos detectores, o que afetou algumas medições.

O primeiro sinal foi registrado às 13:16:59 UTC pelo instrumento Fermi GBM. Outras instalações espaciais, incluindo o observatório Neil Gehrels Swift, também detectaram essa radiação. A combinação de observações permitiu estudar o fenômeno em diferentes comprimentos de onda e rastrear a radiação após o pico inicial.

Os dados mostraram que a explosão ocorreu em uma galáxia distante, a aproximadamente 2,4 bilhões de anos-luz da Terra, embora essa distância possa variar dependendo do método cosmológico de medição utilizado. Mesmo percorrendo uma distância tão vasta, a radiação atingiu a Terra com intensidade suficiente para causar efeitos detectáveis na atmosfera.

Uma medição espectroscópica, publicada em 2025, avaliou a distância luminosa em cerca de 745 megaparsecs, equivalente a aproximadamente 2,43 bilhões de anos-luz. A ionosfera é a região da atmosfera localizada entre altitudes de 50 e 1000 quilômetros. Nela, a radiação solar e outras fontes de energia ejetam elétrons dos átomos e moléculas, formando partículas carregadas. Essas mudanças afetam a propagação de ondas de rádio e podem ser detectadas por instrumentos científicos.

Em novembro de 2025, um estudo publicado no Geophysical Research Letters apresentou evidências de que a explosão aumentou a densidade de elétrons na ionosfera inferior, a uma altitude de 50 a 90 quilômetros. Os pesquisadores notaram alterações na velocidade de propagação de ondas de rádio de frequência extremamente baixa causadas por raios. Esta perturbação persistiu por cerca de 40 minutos.

A equipe também identificou discrepâncias entre os métodos de monitoramento: algumas medições mostraram sinais relacionados à passagem da radiação, enquanto outras, como observações de ressonâncias de Schumann, não demonstraram mudanças evidentes. Os resultados indicaram que a explosão causou uma reação específica na ionosfera, diferente daquela tipicamente observada durante tempestades solares.

No entanto, um estudo depositado no repositório de pré-publicações científicas arXiv em maio deste ano revisou outras mudanças anteriormente atribuídas ao BOAT. Os autores analisaram dados de diferentes altitudes e concluíram que algumas anomalias nas medições de satélites, conteúdo de elétrons e circulação elétrica equatorial podem ser explicadas por condições naturais e limitações instrumentais. O trabalho não encontrou um aumento consistente no conteúdo total de elétrons que pudesse ser diretamente ligado à explosão. Os autores também identificaram variações que ocorriam regularmente sob certas condições de iluminação ou começaram antes mesmo do evento. Como o texto ainda aguarda revisão por pares, suas conclusões devem ser consideradas no contexto de uma avaliação científica independente.

Segundo Marcelo Zurita, presidente da Associação de Astronomia Paraibana (APA), membro da Sociedade Brasileira de Astronomia (SAB), diretor técnico da Rede Brasileira de Monitoramento de Meteoros (BRAMON) e coluna no Olhar Digital, é importante enfatizar que este estudo não questiona o fato do BOAT nem os dados registrados pelos detectores de raios gama do Instituto de Astrofísica da Andaluzia.

O especialista explicou: «Ele questiona os efeitos deste GRB, e consequentemente de outros raios gama na ionosfera terrestre no artigo de 2025». Ele acrescentou: «A capacidade dessas explosões de afetar a atmosfera já é discutida na comunidade científica há muitos anos. Assim, este estudo pode resolver definitivamente esse debate. Se for provado que o raio gama mais potente não causou efeitos significativos em nossa ionosfera, podemos concluir que nenhum outro poderá fazê-lo».

Este evento permanece importante para a astronomia, pois ajuda a investigar a interação de explosões extragalácticas com o ambiente terrestre. As pesquisas também mostram a necessidade de usar diferentes instrumentos e análises independentes para separar os efeitos de fenômenos cósmicos das flutuações atmosféricas naturais.