Um novo estudo sugere que estrelas envelhecidas podem destruir os planetas gigantes que orbitam os mais próximos. A investigação, liderada por astrónomos da UCL (University College London) e da Universidade de Warwick, fornece novas evidências de que estes planetas podem ser puxados para dentro e destruídos à medida que as suas estrelas hospedeiras evoluem.
Estrelas como o nosso Sol eventualmente ficam sem combustível de hidrogênio. Quando isso acontece, elas começam a esfriar e a se expandir, entrando em um estágio conhecido como gigante vermelha. Os cientistas estimam que o Sol atingirá esta fase dentro de cerca de cinco mil milhões de anos.
Novas descobertas, publicadas Boletim Mensal da Royal Astronomical SocietyCom base em observações de quase meio milhão de estrelas que entraram recentemente nesta fase de “pós-sequência principal” do seu ciclo de vida.
Planetas desaparecidos em torno de gigantes vermelhos
Os pesquisadores identificaram 130 planetas e candidatos a planetas (ou seja, ainda precisam ser confirmados) orbitando essas estrelas, incluindo 33 que não haviam sido detectados anteriormente.
No entanto, surgiu um padrão claro. Os planetas em órbitas estreitas eram muito menos comuns em torno de estrelas que se tinham expandido o suficiente para se tornarem gigantes vermelhas (ou seja, que estavam mais adiantadas na sua evolução posterior na sequência principal). Isto sugere que muitos destes planetas próximos já foram destruídos.
Edward Bryant (Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL e da Universidade de Warwick) explicou:”Esta é uma forte evidência de que, à medida que as estrelas evoluem a partir da sua sequência principal, podem rapidamente espiralar planetas para dentro delas e serem destruídas. Isto tem sido objeto de debate e teoria há algum tempo, mas agora podemos ver diretamente os efeitos em grande escala destas medições estelares.
“Esperávamos ver este efeito, mas ainda estamos surpresos com a eficiência com que estas estrelas parecem ser em engolir os seus planetas próximos.”
Atração gravitacional que destrói planetas
A equipa acredita que o processo é impulsionado por um cabo de guerra gravitacional entre a estrela e os seus planetas, conhecido como interações de marés. Este efeito torna-se mais forte à medida que a estrela cresce.
Bryant disse: “Achamos que a destruição é causada pelo cabo de guerra gravitacional entre o planeta e a estrela, chamado de interação das marés. À medida que a estrela evolui e se expande, essa interação se torna mais forte. Assim como a Lua puxa os oceanos da Terra para criar marés, o planeta puxa a estrela. Essas interações retardam sua pulsação e a desaceleram. Para dentro até que ela se separe. vá ou caia nas estrelas.”
O que isso significa para o nosso sistema solar?
As descobertas também levantam questões sobre o futuro distante do nosso próprio sistema solar.
O coautor, Dr. Vincent van Eylen (Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL), disse: “Em alguns bilhões de anos, nosso próprio Sol crescerá e se tornará uma gigante vermelha. Quando isso acontecer, os planetas do Sistema Solar sobreviverão? Estamos descobrindo que, em alguns casos, os planetas não sobrevivem.”
“As Terras são certamente mais seguras no nosso estudo do que os planetas gigantes, que estão muito mais próximos das suas estrelas. Mas só vimos a parte inicial da fase pós-sequência principal, o primeiro ou dois milhões de anos – as estrelas têm muito mais evolução.
“Ao contrário dos planetas gigantes que faltam no nosso estudo, a própria Terra poderia sobreviver a uma fase de gigante vermelha vinda do Sol. Mas a vida na Terra provavelmente não sobreviverá.”
Como os cientistas encontraram planetas
Para realizar o estudo, os pesquisadores usaram dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. Eles confiaram em um algoritmo de computador para detectar as pequenas e repetidas quedas na luz estelar que ocorrem quando um planeta passa na frente de sua estrela. A análise centrou-se em planetas gigantes com períodos orbitais curtos (ou seja, que não demoram mais de 12 dias a orbitar a sua estrela).
A equipe começou com mais de 15.000 sinais possíveis. Depois de aplicar verificações rigorosas para eliminar falsos positivos, reduziram a lista a 130 planetas e candidatos a planetas. Destes, 48 já foram confirmados, 49 foram previamente identificados como candidatos a planetas (ou seja, ainda precisam ser confirmados) e 33 são candidatos recém-descobertos.
Planetas menores à medida que as estrelas evoluem
Os resultados mostram uma clara diminuição no número de planetas gigantes próximos à medida que a estrela envelhece. No geral, apenas 0,28% das estrelas estudadas hospedavam tais planetas. Estrelas pós-sequência principal mais jovens tiveram uma taxa mais alta de 0,35%, semelhante às estrelas da sequência principal. Em contraste, o Gigante Vermelho, mais evoluído, apresentou uma taxa muito mais baixa, de apenas 0,11%. (Para esta análise, os investigadores excluíram os 12 menores dos 130 planetas identificados.)
Usando dados do TESS, os cientistas podem estimar o tamanho (raio) de cada planeta. Para confirmar se estes objetos são verdadeiramente planetas e não candidatos a planetas, os astrónomos devem determinar as suas massas e descartar alternativas como estrelas de baixa massa ou anãs castanhas (“estrelas falhadas” cujas pressões centrais não são suficientemente altas para iniciar a fusão nuclear).
Isto é feito rastreando os movimentos sutis da estrela hospedeira e medindo a atração gravitacional exercida pelo objeto em órbita.
O Dr. Bryant acrescentou: “Assim que tivermos as massas destes planetas, isso ajudar-nos-á a compreender exactamente o que faz com que estes planetas espiralem e pereçam”.
Os pesquisadores receberam financiamento do Conselho de Instalações Científicas e Tecnológicas do Reino Unido (STFC).
