Um novo estudo sugere que estrelas envelhecidas podem estar eliminando os planetas gigantes que orbitam mais próximos a elas. A pesquisa, liderada por astrônomos do UCL (University College London) e da Universidade de Warwick, fornece novas evidências de que esses planetas podem ser puxados para dentro e destruídos à medida que suas estrelas anfitriãs evoluem.
Estrelas como o nosso Sol eventualmente ficam sem combustível de hidrogênio. Quando isso acontece, elas começam a esfriar e se expandir, entrando em uma fase conhecida como gigante vermelha. Cientistas estimam que o Sol atingirá essa fase em aproximadamente cinco bilhões de anos.
As novas descobertas, publicadas nas Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, são baseadas em observações de quase quinhentas mil estrelas que recentemente entraram nesta fase “pós-sequência principal” de seu ciclo de vida.
Planetas Ausentes em Torno de Gigantes Vermelhos
Os pesquisadores identificaram 130 planetas e candidatos a planetas (ou seja, que ainda precisam ser confirmados) orbitando perto dessas estrelas, incluindo 33 que não haviam sido detectados anteriormente.
No entanto, um padrão claro emergiu. Planetas em órbitas apertadas eram muito menos comuns em torno de estrelas que haviam se expandido o suficiente para se tornarem gigantes vermelhos (ou seja, que estavam mais avançadas em sua evolução pós-sequência principal). Isso sugere que muitos desses planetas próximos já podem ter sido destruídos.
O autor principal, Dr. Edward Bryant (Mullard Space Science Laboratory no UCL e na Universidade de Warwick) explicou: “Esta é uma forte evidência de que, à medida que as estrelas evoluem para fora de sua sequência principal, elas podem rapidamente fazer com que planetas espiralizem em direção a elas e sejam destruídos. Esse assunto tem sido objeto de debate e teoria por algum tempo, mas agora podemos ver o impacto disso diretamente e medi-lo no nível de uma grande população de estrelas.
“Esperávamos ver esse efeito, mas ainda ficamos surpresos com a eficiência com que essas estrelas parecem estar consumindo seus planetas próximos.”
A Atração Gravitacional que Condena Planet
A equipe acredita que o processo é impulsionado por uma luta gravitacional entre a estrela e seu planeta, conhecida como interação tidal. À medida que uma estrela cresce, esse efeito se torna mais forte.
Dr. Bryant disse: “Acreditamos que a destruição acontece devido à luta gravitacional entre o planeta e a estrela, chamada interação tidal. 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 desaceleram o planeta e fazem sua órbita encolher, fazendo com que ele espiralize para dentro até que se quebre ou caia na estrela.”
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 (Mullard Space Science Laboratory no UCL) disse: “Em alguns bilhões de anos, nosso próprio Sol irá aumentar e se tornar uma gigante vermelha. Quando isso acontecer, os planetas do sistema solar sobreviverão? Estamos descobrindo que, em alguns casos, os planetas não sobrevivem.
“A Terra é certamente mais segura do que os planetas gigantes em nosso estudo, que estão muito mais próximos de sua estrela. Mas apenas examinamos a parte mais inicial da fase pós-sequência principal, os primeiros um ou dois milhões de anos dela — as estrelas têm muito mais evolução pela frente.
“Ao contrário dos gigantes planetas ausentes em nosso estudo, a própria Terra pode sobreviver à fase de gigante vermelha do Sol. Mas a vida na Terra provavelmente não sobrevivendo.”
Como os Cientistas Encontraram os Planetas
Para realizar o estudo, os pesquisadores usaram dados do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas Transiting da NASA (TESS). Eles confiaram em um algoritmo de computador para detectar pequenas quedas repetidas na luz estelar que ocorrem quando um planeta passa na frente de sua estrela. A análise se concentrou em planetas gigantes com períodos orbitais curtos (ou seja, que levavam no máximo 12 dias para orbitar sua estrela).
A equipe começou com mais de 15.000 sinais possíveis. Após aplicar rigorosos filtros para eliminar falsos positivos, eles reduziram a lista para 130 planetas e candidatos a planetas. Dentre esses, 48 já eram confirmados, 49 haviam sido identificados anteriormente como candidatos a planetas (ou seja, ainda precisam ser confirmados) e 33 eram novos candidatos 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. No geral, apenas 0,28% das estrelas estudadas hospedavam tais planetas. Estrelas jovens em fase pós-sequência principal tinham uma taxa mais alta de 0,35%, semelhante a estrelas ainda na sequência principal. Em contraste, gigantes vermelhas mais evoluídas mostraram uma taxa muito mais baixa de apenas 0,11%. (Para essa análise, os pesquisadores excluíram os 12 menores dos 130 planetas identificados.)
Com os dados do TESS, os cientistas podem estimar o tamanho (raio) de cada planeta. Para confirmar se esses objetos são realmente planetas, em vez de candidatos, os astrônomos precisam determinar sua massa e excluir alternativas como estrelas de baixa massa ou anãs marrons (“estrelas fracassadas” cuja pressão no núcleo não é alta o suficiente para iniciar a fusão nuclear).
Isso é feito rastreando pequenos movimentos na estrela anfitriã e medindo a atração gravitacional exercida pelo objeto em órbita.
Dr. Bryant acrescentou: “Uma vez que tenhamos as massas desses planetas, isso nos ajudará a entender exatamente o que está fazendo esses planetas espiralizarem e serem destruídos.”
Os pesquisadores receberam financiamento do Conselho de Ciência e Tecnologia do Reino Unido (STFC).
