Estrelas envelhecidas podem estar destruindo os planetas gigantes mais próximos delas, sugere um novo estudo. O estudo, liderado por astrónomos da University College London e da Universidade de Warwick, fornece novas evidências de que estes planetas podem ser atraídos para dentro e destruídos à medida que as suas estrelas hospedeiras evoluem.
Estrelas como o Sol eventualmente ficam sem combustível de hidrogênio. Quando isso acontece, elas começam a esfriar e a se expandir, entrando em um estágio chamado estrela gigante vermelha. Os cientistas estimam que o Sol atingirá esta fase dentro de cerca de cinco mil milhões de anos.
As novas descobertas foram publicadas em Avisos mensais da Royal Astronomical Societycom base em observações de quase 500.000 estrelas que entraram recentemente na fase de “pós-sequência principal” dos seus ciclos de vida.
Planetas desaparecidos em torno de estrelas gigantes vermelhas
Os investigadores identificaram 130 planetas e candidatos a planetas (planetas que ainda precisam de ser confirmados) orbitando perto destas estrelas, 33 dos quais nunca foram descobertos antes.
No entanto, surgiu um padrão claro. Planetas em órbitas estreitas são muito menos comuns em torno de estrelas que se expandiram o suficiente para se tornarem gigantes vermelhas (ou seja, progrediram ainda mais na evolução pós-sequência principal). Isto sugere que muitos destes planetas mais próximos podem ter sido destruídos.
O autor principal, Edward Bryant (UCL e Murad Space Science Laboratory, Universidade de Warwick) explica:”Esta é uma forte evidência de que quando as estrelas evoluem para fora da sua sequência principal, podem rapidamente fazer com que os planetas espiralem em direcção à estrela e sejam destruídos. Isto tem sido objecto de debate e teoria, mas agora podemos ver os efeitos directamente e medi-los ao nível de um grande número de estrelas.
“Esperávamos ver este efeito, mas ainda assim ficámos surpreendidos com a eficiência com que estas estrelas canibalizam planetas próximos.”
gravidade destruidora de planetas
A equipa acredita que este processo é impulsionado pelo cabo de guerra gravitacional entre a estrela e os seus planetas, conhecido como interações de marés. À medida que as estrelas ficam maiores, este efeito torna-se mais forte.
Bryant disse: “Achamos que a destruição ocorre devido a um cabo de guerra gravitacional entre o planeta e a estrela, chamado de interação de maré. 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, os planetas também puxam a estrela. Essas interações desaceleram o planeta, fazendo com que sua órbita se contraia, fazendo com que ele espirale para dentro até se quebrar ou cair na estrela.”
O que isso significa para o nosso sistema solar
As descobertas também levantam questões sobre o futuro distante do nosso sistema solar.
O coautor, Dr. Vincent van Allen (Laboratório de Ciências Espaciais da UCL Murad), disse: “Em alguns bilhões de anos, nosso Sol se expandirá e se tornará uma gigante vermelha. Quando isso acontecer, os planetas do sistema solar sobreviverão? Descobrimos que, em alguns casos, os planetas não sobreviverão.”
“No nosso estudo, a Terra é certamente mais segura do que os planetas gigantes, que estão muito mais próximos da estrela. Mas apenas olhámos para a parte inicial da fase pós-sequência principal, o primeiro ou dois milhões de anos – a estrela ainda tem muito que evoluir.
“Ao contrário dos planetas gigantes desaparecidos no nosso estudo, a própria Terra pode ter sobrevivido à fase de gigante vermelha do Sol. Mas a vida na Terra pode não ter sobrevivido.”
Como os cientistas descobrem os planetas
Para conduzir o estudo, os pesquisadores usaram dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. Eles confiaram em algoritmos de computador para detectar o escurecimento minúsculo e repetitivo da luz estelar que ocorre quando um planeta passa na frente de sua estrela. A análise centrou-se em planetas gigantes com períodos orbitais curtos (ou seja, orbitando a sua estrela em menos de 12 dias).
A equipe começou coletando mais de 15 mil sinais possíveis. Após verificações rigorosas para eliminar falsos positivos, reduziram a lista para 130 planetas e candidatos a planetas. Destes, 48 foram confirmados, 49 foram previamente identificados como candidatos a planetas (ou seja, ainda precisam ser confirmados) e 33 são candidatos a planetas recém-descobertos.
À medida que as estrelas evoluem, há cada vez menos planetas
Os resultados mostram que o número de planetas gigantes próximos diminui significativamente à medida que a estrela envelhece. No geral, apenas 0,28% das estrelas estudadas possuem tais planetas. Estrelas mais jovens pós-sequência principal têm uma proporção mais alta de 0,35%, semelhante às estrelas ainda na sequência principal. Em comparação, a taxa para estrelas gigantes vermelhas mais evoluídas é muito mais baixa, apenas 0,11%. (Nesta análise, os investigadores excluíram os 12 mais pequenos dos 130 planetas identificados.)
Usando dados do TESS, os cientistas podem estimar o tamanho (raio) de cada planeta. Para confirmar se estes objetos são realmente 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” com pressão central insuficiente para iniciar a fusão nuclear).
Isto é feito rastreando os movimentos sutis da estrela hospedeira e medindo a atração gravitacional exercida pelos objetos em órbita.
Bryant acrescentou: “Assim que tivermos uma noção das massas destes planetas, isso ajudar-nos-á a compreender exactamente o que faz com que estes planetas subam em espiral e sejam destruídos”.
Os pesquisadores receberam financiamento do Conselho de Instalações Científicas e Tecnológicas do Reino Unido (STFC).
