Um novo estudo mostra que estrelas envelhecidas podem destruir os planetas gigantes que orbitam mais perto delas. O estudo, liderado 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 uma fase conhecida como gigante vermelha. Segundo os cientistas, o Sol atingirá este estágio em cerca de cinco bilhões de anos.
Novos resultados publicados em Avisos mensais da Royal Astronomical Societybaseiam-se em observações de quase meio milhão de estrelas que entraram recentemente nesta fase de “pós-sequência principal” do seu ciclo de vida.
Planetas extintos em torno de gigantes vermelhos
Os pesquisadores identificaram 130 planetas e candidatos a planetas (ou seja, aqueles que ainda não foram confirmados) orbitando essas estrelas, incluindo 33 que não haviam sido descobertos antes.
No entanto, surgiu um padrão claro. Os planetas em órbitas próximas 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 após a sequência principal). Isto sugere que muitos destes planetas próximos podem já ter sido destruídos.
O autor principal, Edward Bryant (Laboratório de Ciências Espaciais Mallard na UCL e Universidade de Warwick) explicou:”Esta é uma evidência convincente de que quando as estrelas evoluem para longe da sua sequência principal, podem rapidamente fazer com que os planetas espiralem em direção a elas e sejam destruídos. Isto tem sido objeto de debate e teoria há algum tempo, mas agora podemos ver o seu impacto diretamente e medi-lo ao nível de um grande número de estrelas.
“Esperávamos ver este efeito, mas ainda assim ficámos surpreendidos com a eficiência com que estas estrelas absorvem planetas próximos delas.”
Atração gravitacional que perde planetas
A equipa acredita que este processo é impulsionado por um cabo de guerra gravitacional entre a estrela e o seu planeta, conhecido como interação de marés. À medida que a estrela fica maior, esse efeito é amplificado.
Bryant disse: “Achamos que a destruição se deve 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 atrai os oceanos da Terra, criando marés, o planeta puxa a estrela. Essas interações desaceleram o planeta e fazem com que sua órbita se contraia, fazendo-o espiralar para dentro até se quebrar ou cair em uma estrela.”
O que isso significa para o nosso sistema solar
As descobertas também levantam questões sobre o futuro distante do nosso sistema solar.
O co-autor, Dr. Vincent Van Eulen (Laboratório de Ciências Espaciais Mallard da UCL), disse:”Em alguns bilhões de anos, nosso próprio Sol se expandirá para se tornar uma gigante vermelha. Quando isso acontecer, os planetas do Sistema Solar sobreviverão? Descobrimos que em alguns casos os planetas não sobreviverão.
“A Terra é certamente mais segura do que os planetas gigantes no nosso estudo, que estão muito mais próximos da sua estrela. Mas apenas olhámos para a parte inicial da fase após a sequência principal, o primeiro a dois milhões de anos dela – as estrelas ainda têm de evoluir.
“Ao contrário dos planetas gigantes extintos no nosso estudo, a própria Terra poderá sobreviver à fase de gigante vermelha do Sol. Mas a vida na Terra provavelmente não sobreviverá.”
Como os cientistas encontraram planetas
Para conduzir 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 quedas na luz estelar que ocorrem quando um planeta passa na frente de sua estrela. A análise centrou-se em planetas gigantes de curto período (ou seja, aqueles que não demoraram 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 descartar falsos positivos, reduziram a lista a 130 planetas e candidatos a planetas. Entre eles, 48 já foram confirmados, 49 foram previamente identificados como candidatos a planetas (ou seja, ainda não foram confirmados) e 33 são candidatos recém-descobertos.
Menos planetas à medida que as estrelas evoluem
Os resultados mostram uma clara diminuição no número de planetas gigantes próximos à medida que as estrelas envelhecem. Em geral, apenas 0,28% das estrelas estudadas hospedavam tais planetas. Estrelas mais jovens após a sequência principal tiveram uma taxa maior de 0,35%, semelhante às estrelas ainda na sequência principal. Pelo contrário, as gigantes vermelhas mais desenvolvidas apresentaram uma taxa muito mais baixa – apenas 0,11%. (Para esta 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 de facto 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 movimentos sutis na estrela hospedeira e medindo a atração gravitacional exercida pelo objeto em órbita.
Bryant acrescentou: “Assim que obtivermos as massas destes planetas, isso irá ajudar-nos a compreender o que exatamente faz com que estes planetas espiralem e sejam destruídos”.
Os pesquisadores receberam financiamento do Conselho de Ciência e Tecnologia do Reino Unido (STFC).
