Cientistas mostram um assustador vislumbre do futuro e morte do Sol.

A melhor forma de revelar do que um exoplaneta é feito? Basta esperar que ele seja dilacerado pela gravidade e engolido pela própria estrela - simples assim.

Astrónomos a trabalhar com o Observatório W. M. Keck, no Mauna Kea, no Havai, registaram uma cena macabra de canibalismo estelar: uma estrela morta, parecida com o Sol, a devorar os restos de um planeta estilhaçado - mais de 3 mil milhões de anos depois de a estrela já ter evoluído para uma anã branca.

Essa destruição tardia não é apenas inesperada; ela “desafia a nossa compreensão da evolução dos sistemas planetários”, afirma a astrofísica Érika Le Bourdais, da Universidade de Montreal, no Canadá, primeira autora do artigo.

O achado também oferece um vislumbre inquietante do que pode acontecer com o nosso próprio Sistema Solar daqui a mais de 5 mil milhões de anos, quando o Sol expelir as suas camadas externas para o espaço e se tornar uma brasa cósmica em arrefecimento - uma anã branca.

Anã branca LSPM J0207+3331 e os elementos pesados do exoplaneta destruído

O ponto mais marcante do estudo é a deteção de 13 elementos pesados na fotosfera da anã branca. Trata-se do maior número já reportado para uma anã branca rica em hidrogénio, expondo os restos triturados de um planeta antigo que tinha, no mínimo, 200 quilómetros de diâmetro e possuía um manto rochoso e um núcleo metálico - numa analogia com a Terra.

A anã branca observada chama-se LSPM J0207+3331 e está a 145 anos-luz da Terra, na constelação do Triângulo.

Encontrar tantos elementos pesados num objeto frio e dominado por hidrogénio é algo fora do esperado. Como explica Le Bourdais: “As suas atmosferas são mais opacas, e os elementos pesados afundam rapidamente em direção ao centro da estrela. Esperávamos ver apenas alguns elementos.”

Por que anãs brancas ricas em hidrogénio tornam esta deteção tão rara

Em comparação, identificar esses elementos tende a ser mais simples em anãs brancas mais quentes e ricas em hélio, porque o hélio é mais transparente e os elementos levam muito mais tempo para se depositarem através da atmosfera - na ordem de milhões de anos - em contraste com apenas alguns dias no caso de uma anã mais fria dominada por hidrogénio.

Ainda assim, as anãs brancas ricas em hidrogénio são abundantes: representam a esmagadora maioria das estrelas tipo Sol já mortas. Além disso, estão entre as estrelas mais antigas da Via Láctea. Por isso, o trabalho apresenta uma via nova para investigar a evolução planetária a longo prazo de corpos antigos em torno de estrelas (mortas) semelhantes à nossa.

Quando a destruição revela a composição: impressões químicas na atmosfera

Existe uma ironia possível aqui: estas anãs brancas podem revelar de forma singular a composição de exoplanetas justamente ao destruí-los. Detalhes planetários como composição química e núcleos rochosos não estão ao alcance de observações diretas. Porém, quando um planeta é engolido pela sua anã branca, os seus elementos deixam marcas químicas reveladoras na atmosfera de hidrogénio, antes considerada limpa.

Com isso, os investigadores concluíram que o planeta destruído tinha uma fração de massa no núcleo elevada, de aproximadamente 55 por cento. Esse valor indica que o núcleo do planeta correspondia a uma parte relevante da sua massa total. Para comparação, Mercúrio tem uma fração de massa no núcleo invulgarmente alta, de cerca de 70 por cento, enquanto a da Terra é de aproximadamente 32 por cento.

Instabilidade tardia e a evolução de sistemas planetários após a morte da estrela

O estudo também destaca como os sistemas planetários podem permanecer variáveis por tempo indefinido.

“Algo claramente perturbou este sistema muito depois da morte da estrela”, diz John Debes, astrónomo do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, em Baltimore, e coautor do trabalho.

Os mecanismos exatos seguem pouco claros. À medida que as estrelas envelhecem, morrem e perdem massa, podem desestabilizar as órbitas dos planetas e de outros corpos ao seu redor. Como alternativa, o planeta que acabou despedaçado pode ter sofrido perturbações por influência orbital de outros planetas do mesmo sistema. Essa instabilidade tardia “pode apontar para processos dinâmicos de longo prazo que ainda não compreendemos totalmente”, acrescenta Debes.

Próximos passos: procurar “Júpiteres” distantes e reconstruir o crime cósmico

Daqui para a frente, os cientistas esperam reunir mais pistas para determinar se a destruição planetária ocorreu por influência de planetas do tamanho de Júpiter, capazes de empurrar planetas menores para uma trajetória de desastre. No entanto, esses possíveis “Júpiteres” alienígenas seriam difíceis de observar por causa das suas baixas temperaturas e da grande distância em relação à anã branca.

Mesmo assim, a presença deles poderá ser inferida com dados de arquivo do telescópio espacial Gaia, da Agência Espacial Europeia, já desativado. Em conjunto com medições no infravermelho do Telescópio Espacial James Webb, da NASA, esses pontos adicionais de informação podem ajudar a identificar o culpado (ou os culpados) desta cena de crime cósmica preparada ao longo de 3 mil milhões de anos - e revelar segredos sobre a evolução de sistemas com múltiplos planetas em outros sistemas “mortos” espalhados pelo Universo.

Por fim, ao analisar a composição de outros mundos destruídos por anãs brancas, os astrónomos poderão testar a “formação e evolução de exoplanetas à escala galáctica” para desvendar como mundos alienígenas (incluindo planetas semelhantes à Terra) se formam, crescem e morrem.

Esta investigação foi publicada no Jornal Astrofísico.