Um novo estudo concluiu que os planetas gigantes em órbita muito próxima quase desaparecem quando as estrelas se expandem até se tornarem gigantes vermelhas, descendo para apenas 0.11% nas estrelas mais evoluídas.
Essa queda acentuada revela um processo generalizado em que estrelas envelhecidas puxam os planetas vizinhos para dentro e acabam por destruí-los, em vez de apenas os esconderem da observação.
Mundos em falta nas gigantes vermelhas
Entre 456,941 estrelas envelhecidas observadas pelo Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito, o TESS, os planetas em falta apareceram como ausência, e não como um clarão.
Ao ler esses padrões, o Dr. Edward Bryant, da University College de Londres (UCL), verificou que os planetas gigantes mais próximos eram os que mais depressa deixavam de surgir.
Em vez de a contagem cair de forma uniforme, a descida tornou-se muito mais forte quando as estrelas já tinham arrefecido e se expandido o suficiente para serem classificadas como gigantes vermelhas.
Essa tendência afastava a hipótese do acaso e apontava para um processo físico que vai limpando de forma contínua as órbitas próximas à medida que as estrelas incham.
Porque caem os planetas
À medida que uma estrela cresce, a interação de maré, uma atração mútua que drena energia orbital, agarra cada vez mais um planeta gigante em órbita.
A cada volta em torno da estrela, o planeta perde um pouco de velocidade e passa para uma trajetória mais apertada.
Muito antes de a estrela atingir o seu maior tamanho, essa deriva para o interior pode rasgar o planeta em pedaços ou lançá-lo para dentro da estrela.
“Esperávamos ver este efeito, mas mesmo assim ficámos surpreendidos com a eficiência com que estas estrelas parecem engolir os seus planetas próximos”, disse o Dr. Bryant.
A caça às quedas ténues
O TESS da NASA procurou atenuações repetidas na luz das estrelas quando os planetas passavam em frente dos seus astros.
Como as estrelas inchadas são grandes, os trânsitos podem durar muito tempo e parecer mais largos do que o normal.
Por isso, a equipa ajustou a sua busca a planetas gigantes de período curto que orbitavam em 12 dias ou menos.
Esse enfoque manteve o estudo centrado nos mundos mais expostos à força crescente de uma estrela envelhecida.
Filtrar os mundos reais
Mais de 15,000 sinais prováveis acabaram por encolher para 130 planetas sobreviventes ou candidatos a planeta, incluindo 33 não reportados anteriormente.
Algumas quedas aparentes vinham de pares de estrelas em eclipse ou de luz infiltrada a partir de estrelas vizinhas.
Para separar possíveis planetas de impostores, os investigadores verificaram se os sinais se repetiam de forma limpa, se correspondiam a cada estrela e se permaneciam centrados no alvo.
Esse cuidado é importante porque um falso planeta pode distorcer facilmente o retrato populacional que o estudo pretendia medir.
Taxas em queda livre
No conjunto, apenas 0.28% das estrelas observadas tinham planetas gigantes próximos depois de a equipa corrigir as deteções falhadas.
Entre as estrelas menos evoluídas, a taxa foi de 0.35%, muito parecida com a de estrelas comparáveis antes de começar o inchaço. Quando as estrelas chegaram ao estado de gigante vermelha inicial, o valor tinha descido para 0.11%.
Esses números transformaram uma ideia debatida durante anos num efeito populacional mensurável, e não apenas numa narrativa construída a partir de sistemas individuais.
As órbitas mais curtas dos planetas gigantes
As perdas mais marcadas surgiram entre planetas que giravam em torno das suas estrelas em menos de cerca de seis dias.
A essas distâncias, a atração gravitacional atua mais depressa, porque um planeta próximo levanta marés mais fortes na estrela.
Mais longe, os planetas gigantes continuavam a aparecer em menor número, mas a queda era menor e mais difícil de distinguir da dispersão aleatória.
Essa dependência do período orbital é uma das razões pelas quais a equipa defende que os planetas estão a ser puxados para dentro, e não apenas a passar despercebidos.
O nosso futuro distante
Espera-se que o nosso próprio Sol se mantenha estável durante mais cerca de cinco mil milhões de anos antes de se tornar uma gigante vermelha.
Ao contrário dos planetas gigantes deste levantamento, a Terra está muito mais afastada e não era o tipo de mundo estudado aqui.
Mesmo assim, o artigo acompanhou apenas os primeiros um ou dois milhões de anos desta fase inchada.
Isso deixa margem para a Terra escapar a ser engolida, embora se torne totalmente hostil à vida muito antes disso.
O que continua por esclarecer
Muitos dos objetos continuam a ser candidatos, o que significa que os astrónomos conhecem o seu tamanho, mas ainda não sabem quanto pesam.
Com a velocidade radial, isto é, o movimento de vai-e-vem visível na luz estelar, os astrónomos conseguem confirmar planetas reais e medir a sua atração.
Com alvos mais brilhantes agora disponíveis, a UCL e outras equipas podem testar este quadro de forma muito mais direta.
“Assim que tivermos as massas destes planetas, isso vai ajudar-nos a perceber exatamente o que está a fazer com que estes planetas espiralem para dentro e sejam destruídos”, disse Bryant.
Para lá de um único desastre
Os astrónomos já tinham observado uma engolição dramática quando uma estrela distante aparentemente absorveu um planeta do tamanho de Júpiter.
O que o TESS acrescenta aqui é escala, mostrando que a destruição mais silenciosa parece acontecer em muitos sistemas, e não apenas como uma explosão rara.
Estudos populacionais como este são importantes porque revelam aquilo que um único acontecimento espetacular não consegue mostrar: quão comum o dano se torna.
Essa visão mais ampla transforma sistemas planetários em fim de vida de curiosidades isoladas numa parte visível de como as estrelas comuns envelhecem.
Os sistemas planetários não entram simplesmente na velhice em piloto automático, porque as estrelas em expansão vão reescrevendo as órbitas mais próximas.
Medições de massa mais precisas deverão agora mostrar quais os gigantes que ainda têm tempo e quais já estão a cair para dentro.
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