Este artigo foi publicado originalmente em Éos. A publicação contribuiu com este artigo para Space.com Vozes de especialistas: colunas e insights.
Nosso sol já está na metade de sua vida, o que significa Terra O mesmo é verdade. Quando uma estrela esgota o combustível do seu núcleo de hidrogénio, o seu diâmetro expandir-se-á mais de cem vezes, engolindo quaisquer planetas azarados em órbita próxima. Para nós, esse dia está a pelo menos 5 bilhões de anos de distância sistema solar, Mas os cientistas descobriram um possível prenúncio do destino do nosso mundo.
Usar de Observatório TESS (Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito)astrônomo Eduardo Bryant Universidade de Warwick e Vicente Van Allen Pesquisadores da University College London compararam estrelas em sua vida na sequência principal – fundindo hidrogênio como o Sol – com estrelas pós-sequência principal perto do fim de suas vidas, com ou sem planetas.
“Vemos estes planetas a tornarem-se cada vez mais raros (à medida que as estrelas envelhecem)”, disse Bryant. em outras palavras, Os planetas estão desaparecendo à medida que as estrelas hospedeiras envelhecem. As comparações entre sistemas planetários com estrelas jovens e velhas mostram claramente que esta diferença não decorre do facto de os planetas não existirem: as estrelas velhas simplesmente ficaram com fome.
“Estamos bastante confiantes de que isto não se deve a efeitos de formação porque não vemos uma grande diferença na massa e (composição química) destas estrelas em relação à população da sequência principal,” explicou Bryant.
O engolfamento completo não é a única maneira de uma estrela gigante destruir um planeta. À medida que crescem, as estrelas gigantes também exercem forças de maré crescentes nas suas luas, decaindo as suas órbitas, despojando-as das suas atmosferas e até destruindo-as completamente. O aspecto do decaimento orbital pode ser mensurável, e este é o efeito que Bryant e Van Allen consideram no seu modelo de morte planetária.
“Estamos analisando quão comuns são os planetas em torno de diferentes tipos de estrelas e quantos planetas existem por estrela”, disse Bryant. Bryant e Van Eylen identificaram 456.941 estrelas pós-sequência principal nos dados do TESS e descobriram 130 planetas e candidatos a planetas com órbitas próximas. “A fração[de estrelas com planetas]diminui significativamente para todas as estrelas e planetas de curto período, o que é muito consistente com a previsão teórica de que a decadência das marés se torna muito intensa à medida que estas estrelas evoluem.”
Os astrônomos usam o TESS para procurar exoplanetas, observando a diminuição da luz quando um exoplaneta passa na frente de sua estrela hospedeira, um tipo de eclipse solar em miniatura conhecido como eclipse solar. trânsito. Tal como acontece com qualquer método de detecção de exoplanetas, os trânsitos são mais adequados para planetas grandes do tamanho de Júpiter, com órbitas relativamente pequenas, durando menos de meio ano terrestre, às vezes um monte de Menos. Portanto, estes sistemas solares não são muito semelhantes aos nossos neste aspecto. Estudar planetas que orbitam estrelas no final da sequência principal apresenta desafios adicionais.
“Se tivéssemos um planeta do mesmo tamanho, mas uma estrela maior, o trânsito seria menor”, disse Bryant. “Isso torna mais difícil encontrar esses sistemas porque os sinais são muito mais superficiais”.
No entanto, os investigadores dizem que embora as estrelas nos dados da amostra tenham uma área de superfície maior, têm uma massa semelhante à do Sol, e isso é o que mais importa. Uma estrela com a mesma massa do Sol passará pelas mesmas fases da vida e morrerá da mesma forma, e esta semelhança pode ajudar a revelar o futuro do sistema solar.
“Os processos que ocorrem quando uma estrela evolui (após a sequência principal) podem nos dizer sobre as interações entre planetas e estrelas hospedeiras”, disse Sabine Reverteré um astrônomo da Universidade de Heidelberg, que não esteve envolvido no estudo. “Nunca vimos (sequência principal) e antes dos planetas gigantes, porque antes não tínhamos planetas suficientes para ver estatisticamente essa diferença. Esta é uma abordagem muito promissora. “
Planetas: parte de um café da manhã estelar equilibrado
A ciência dos exoplanetas é uma das maiores conquistas da astronomia moderna: desde a descoberta do primeiro exoplaneta, há 30 anos, os astrónomos confirmaram mais de 6.000 planetas e identificou candidatos adicionais para observações de acompanhamento. Ao mesmo tempo, o trabalho pode ser desafiador quando se trata de planetas que orbitam estrelas no final da sequência principal.
Um aspecto complicado do trabalho tem a ver com a idade das estrelas, que se formaram milhares de milhões de anos antes do Sol. Estrelas antigas têm menor abundância de elementos químicos mais pesados que o hélio, que os astrônomos chamam de “Metalicidade. “As observações encontraram uma correlação entre a alta metalicidade e a abundância de exoplanetas.
“Pequenas diferenças na metalicidade… poderiam duplicar a incidência”, disse Revert. Ele ressaltou que a conclusão geral do artigo se mantinha, mas que os detalhes precisavam ser refinados com melhores dados de metalicidade.
Observações futuras usando espectros e massas estelares e planetárias para medir a metalicidade irão melhorar o modelo. também, Agência Espacial Europeiade Missão de PlatãoCom lançamento previsto para dezembro de 2026, dados mais sensíveis serão adicionados às observações do TESS.
O destino ardente da Terra ainda está muito distante no futuro, mas os investigadores deram um grande passo para compreender como uma estrela moribunda devora o seu planeta. Com mais dados de Tess e Plato, podemos até vislumbrar pequenas mudanças orbitais que sugerem que um planeta está em espiral rumo à destruição – um fim trágico para o mundo, mas uma descoberta fantástica para a nossa compreensão da co-evolução dos planetas e das suas estrelas hospedeiras.
