Estrelas envelhecidas podem condenar planetas próximos, conclui estudo

À medida que as estrelas envelhecem, tendem a aumentar de tamanho - uma evolução pouco animadora para os planetas que orbitam demasiado perto. Um novo estudo divulgado este mês na Notícias Mensais da Real Sociedade Astronómica indica que os mundos mais interiores, sobretudo os que completam uma órbita em 12 dias ou menos, enfrentam um risco significativamente maior de serem destruídos pelos seus sóis em envelhecimento.

A hipótese de uma estrela moribunda engolir ou aniquilar planetas não é propriamente recente. Ainda assim, têm sido raros os levantamentos suficientemente detalhados para esclarecer, com dados em grande escala, como ocorre esse processo e em que fase da evolução estelar os planetas ficam mais expostos.

O levantamento de estrelas em pós-sequência principal e a “falta” de planetas

Para investigar o fenómeno, os autores analisaram uma amostra com mais de 400 000 estrelas em pós-sequência principal, procurando sinais de uma diminuição do número de planetas em torno destas estrelas mais velhas. E encontraram exatamente esse padrão: uma quebra mensurável na população de planetas em órbitas curtas à medida que a estrela progride na sua evolução.

Com base em observações do Satélite de Levantamento de Exoplanetas em Trânsito (TESS), a equipa identificou 130 planetas muito próximos das suas estrelas, dos quais 33 são candidatos recém-detectados.

Gigantes gasosos e envelhecimento estelar: o que acontece quando a estrela evolui

Os resultados mostram que a presença de gigantes gasosos em órbitas apertadas em torno de uma estrela já envelhecida ocorre a uma taxa de cerca de 0,28%. No caso das estrelas que acabaram de entrar na fase de pós-sequência principal, essa taxa é um pouco mais alta, perto de 0,35%. Contudo, entre as estrelas mais antigas do conjunto - as que já atingiram a fase de gigante vermelha - a frequência desce para aproximadamente 0,11%. Em termos simples: o envelhecimento estelar está, efetivamente, a “eliminar” planetas.

“Isto é uma evidência forte de que, à medida que as estrelas evoluem para lá da sequência principal, podem rapidamente levar os planetas a espiralar para o interior e serem destruídos. Este tema tem sido debatido e teorizado há bastante tempo, mas agora conseguimos ver o impacto diretamente e medi-lo ao nível de uma grande população de estrelas”, afirma o autor principal, Edward Brant, do University College London e da Universidade de Warwick.

“Esperávamos observar este efeito, mas, ainda assim, surpreendeu-nos o quão eficientes estas estrelas parecem ser a engolir os seus planetas mais próximos.”

Períodos orbitais curtos, forças de maré e finais violentos

Os dados indicam também uma relação clara: quanto menor o período orbital, maior a probabilidade de o planeta ser destruído. O mecanismo proposto envolve forças de maré entre a estrela e o gigante gasoso - comparáveis, no conceito, às forças de maré entre a Terra e a Lua - que fazem a órbita perder energia e decair, até o planeta acabar por espiralar para dentro e ser consumido.

Existe ainda um desfecho alternativo, igualmente dramático: essas mesmas forças de maré podem ser suficientemente intensas para despedaçar um gigante gasoso, em vez de o levar intacto até ao interior da estrela.

Uma consequência importante deste resultado é que a distribuição de exoplanetas observada hoje pode estar “viciada” pelo tempo: sistemas mais antigos podem parecer ter menos planetas próximos não porque nunca os tenham tido, mas porque já os perderam. Para a astronomia de exoplanetas, isto ajuda a interpretar por que razão certos tipos de órbitas curtas se tornam mais raros em estrelas evoluídas.

O futuro do Sistema Solar: a Terra melhor do que Mercúrio e Vénus, mas longe de confortável

O Sol deverá entrar na sua fase de pós-sequência principal dentro de cerca de 5 mil milhões de anos. O cenário para a sobrevivência da Terra é mais favorável do que para planetas muito interiores, como Mercúrio e Vénus, mas a viagem ainda assim promete ser tudo menos tranquila.

“A Terra está, sem dúvida, mais segura do que os planetas gigantes do nosso estudo, que estão muito mais próximos da sua estrela. Mas nós só analisámos a parte mais inicial da fase de pós-sequência principal - o primeiro um ou dois milhões de anos - e as estrelas ainda têm muita evolução pela frente”, explica o coautor Vincent Van Eylen, do University College London.

“Ao contrário dos gigantes em falta no nosso estudo, a própria Terra poderá sobreviver à fase de gigante vermelha do Sol. Mas a vida na Terra provavelmente não sobreviveria.”

Além da questão de “ser engolida” ou não, a habitabilidade é um ponto central: mesmo que a Terra escapasse à destruição física, as alterações no brilho solar, na dinâmica atmosférica e nas temperaturas tornariam o planeta profundamente inóspito muito antes do desfecho final da evolução do Sol.

O que vem a seguir: a missão PLATO e estrelas ainda mais velhas

Para aprofundar a compreensão sobre a destruição planetária em torno de estrelas envelhecidas, a equipa pretende recorrer, no futuro, à missão PLATO, com lançamento previsto para o final de 2026. As capacidades de deteção de planetas da PLATO deverão permitir o estudo de estrelas ainda mais avançadas na fase de gigante vermelha do que aquelas que o TESS conseguiu observar, ajudando a mapear com mais detalhe quando e com que rapidez os planetas próximos desaparecem.

Este artigo foi originalmente publicado por Universo Hoje. Leia o artigo original.