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Estrelas a envelhecer e planetas em risco: a destruição de gigantes gasosos na pós-sequência principal

Ilustração do sistema solar com o sol, planetas, lua e uma sonda espacial no espaço.

À medida que as estrelas envelhecem, elas tendem a aumentar de tamanho. Para os planetas que orbitam muito perto das suas estrelas, isso é uma péssima notícia, segundo um novo estudo publicado este mês na Notícias Mensais da Sociedade Astronómica Real.

O trabalho indica que os planetas mais próximos das suas estrelas - sobretudo os que completam uma órbita em 12 dias ou menos - correm um risco maior de serem empurrados para um destino fatal pelos seus sóis em envelhecimento.

A hipótese de que uma estrela no fim da vida possa engolir ou destruir planetas não é novidade. Ainda assim, faltavam levantamentos detalhados que descrevessem com precisão como esse processo acontece e em que etapa da evolução estelar os planetas ficam mais vulneráveis.

Um levantamento com mais de 400,000 estrelas fora da sequência principal

Nesta pesquisa mais recente, os cientistas analisaram uma amostra com mais de 400,000 estrelas pós-sequência principal para verificar se seria possível identificar uma queda no número de planetas em torno dessas estrelas mais velhas. E foi exatamente isso que observaram.

A equipa recorreu a dados do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) e encontrou 130 planetas em órbitas próximas das suas estrelas. Desses, 33 são planetas candidatos recém-identificados.

Os resultados mostram que gigantes gasosos muito próximos de uma estrela envelhecida aparecem a uma taxa de cerca de 0.28 percent. Em estrelas que apenas começaram a entrar na fase pós-sequência principal, essa taxa fica em torno de 0.35, mas cai para aproximadamente 0.11 percent entre as estrelas mais antigas do conjunto, já na fase de gigante vermelha. Em termos simples, o envelhecimento estelar está a eliminar planetas.

"Isto é uma forte evidência de que, à medida que as estrelas evoluem para fora da sua sequência principal, elas podem rapidamente fazer com que os planetas espiralem para dentro delas e sejam destruídos. Este tem sido um tema de debate e teoria há algum tempo, mas agora conseguimos ver o impacto disso diretamente e medi-lo ao nível de uma grande população de estrelas", afirma o autor principal, Edward Brant, do University College de Londres e da Universidade de Warwick.

"Esperávamos ver este efeito, mas mesmo assim ficámos surpreendidos com o quão eficientes estas estrelas parecem ser a engolir os seus planetas próximos."

Período orbital curto, maior risco: forças de maré e a queda para a estrela

Os dados também indicam que, quanto mais curto é o período orbital de um planeta, maior a probabilidade de ele ser destruído. As forças de maré entre a estrela e o gigante gasoso - semelhantes às que atuam entre a Terra e a Lua - fazem a órbita do planeta decair, até que ele acabe a espiralar para dentro e seja aniquilado. Como alternativa, essas mesmas forças podem despedaçar gigantes gasosos, um fim igualmente dramático para esses mundos.

O que isso sugere para o Sol, a Terra e os planetas internos

Espera-se que o nosso próprio Sol alcance o estágio de pós-sequência principal em cerca de 5 bilhões de anos. As perspetivas de sobrevivência da Terra são melhores do que as de planetas que orbitam muito mais perto - como Mercúrio e Vênus -, mas ainda assim a trajetória não deverá ser tranquila.

"A Terra é certamente mais segura do que os planetas gigantes no nosso estudo, que estão muito mais próximos da sua estrela. Mas nós analisámos apenas a parte mais inicial da fase pós-sequência principal, o primeiro um ou dois milhões de anos - as estrelas ainda têm muito mais evolução pela frente", explica o coautor Vincent Van Eylen, do University College de Londres.

"Ao contrário dos planetas gigantes em falta no nosso estudo, a própria Terra pode sobreviver à fase de gigante vermelha do Sol. Mas a vida na Terra provavelmente não."

Próximos passos: a missão PLATO e estrelas ainda mais velhas na fase de gigante vermelha

A equipa pretende aprofundar, no futuro, a compreensão sobre a destruição planetária em torno de estrelas a envelhecer com a missão PLATO, prevista para lançamento no fim de 2026. Como a sua capacidade de encontrar planetas deverá permitir a análise de estrelas ainda mais idosas na fase de gigante vermelha do que as observadas pelo TESS, o grupo espera mapear esse fenómeno em etapas mais avançadas da evolução estelar.

Este artigo foi publicado originalmente pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.

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