Triste fato do Universo é que todas as estrelas vão morrer, eventualmente. E quando o fazem, o que acontece com seus bebês? Geralmente, o prognóstico para os planetas em torno de uma estrela que está morrendo não é bom, mas um novo estudo diz que alguns podem de fato sobreviver.
Um grupo de astrônomos examinou mais de perto o que acontece quando estrelas, como o nosso Sol, por exemplo, se tornam anãs brancas no final de suas vidas. Acontece que planetas mais densos como a Terra podem sobreviver ao evento. Mas, apenas se estiverem à distância certa.
Esta nova pesquisa vem de astrônomos do Grupo de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Warwick. O artigo foi publicado no boletim mensal da Royal Astronomical Society. O título é "Relaxamento orbital e excitação de planetas que interagem com as anãs brancas".
Uma anã branca é o estado final de uma estrela que não é massiva o suficiente para se tornar uma estrela de nêutrons. Em nossa Via Láctea, cerca de 97% das estrelas se tornarão anãs brancas.
"O artigo é um dos primeiros estudos dedicados a investigar os efeitos das marés entre anãs brancas e planetas".
Dr. Dimitri Veras, Universidade de Warwick.
Quando uma estrela gasta seu combustível e se torna uma anã branca, não é uma transição suave. A estrela explode suas camadas externas de gases e elas formam uma nebulosa planetária. Quaisquer planetas em órbita podem ser violentamente destruídos por essa expulsão gasosa cataclísmica.
Depois disso, quaisquer corpos sobreviventes estarão sujeitos a forças de maré maciças criadas quando a estrela entrar em colapso em seu estado super-denso de anã branca. As forças da maré podem levar quaisquer planetas em órbita a novas órbitas, ou até mesmo ejetá-los completamente do sistema solar.
Para compor esse cenário destrutivo, existem emissões mortais de raios-x. Se alguns dos corpos em órbita forem destruídos ou despojados, esse material poderá cair na estrela, fazendo com que a anã branca emita raios-x. É difícil imaginar qualquer vida sobrevivendo à transição de uma estrela para uma anã branca, mas se algumas tivessem, de alguma forma, os raios-x seriam o golpe de graça. De qualquer forma, o ambiente em torno de uma anã branca não é um bom lugar para se estar.
De acordo com este novo estudo, alguns planetas podem sobreviver a esse ambiente mortal, se forem densos o suficiente e se estiverem à distância certa.
Sua sobrevivência depende de algo apropriadamente chamado de "raio de destruição". O raio de destruição é "a distância da estrela em que um objeto mantido unido por sua própria gravidade se desintegrará devido a forças da maré", de acordo com um comunicado à imprensa. Se algum planeta for destruído pela anã branca, esse anel de detritos se formará dentro do raio de destruição.
O estudo também mostra que quanto mais maciço é um planeta, menor a probabilidade de sobreviver às novas interações das marés em seu sistema solar. Um planeta menos massivo será atingido pelas mesmas forças, mas sua massa mais baixa pode permitir que ele sobreviva.
A sobrevivência de qualquer planeta é complicada e depende de vários fatores, como sua massa e sua localização em relação ao raio de destruição. Mas isso também depende da viscosidade de um planeta. Um tipo de exoplaneta chamado "exo-Terra de baixa viscosidade" pode ser engolido pela estrela, mesmo que esteja a cinco vezes a distância do centro da anã branca e seu raio de destruição. (Encélado é um bom exemplo de um corpo de baixa viscosidade.)
Também existem "exo-terras de alta viscosidade" que podem ser facilmente engolidas se estiverem localizadas a uma distância duas vezes maior que a distância entre o centro da anã branca e seu raio de destruição. Uma exo-Terra de alta viscosidade é um planeta com um núcleo denso composto inteiramente de elementos mais pesados.
O principal autor do artigo é o Dr. Dimitri Veras, do Departamento de Física da Universidade de Warwick. O Dr. Veras disse: “O artigo é um dos primeiros estudos dedicados a investigar os efeitos das marés entre anãs brancas e planetas. Esse tipo de modelagem terá relevância crescente nos próximos anos, quando corpos rochosos adicionais provavelmente serão descobertos perto de anãs brancas. ”
O Dr. Veras é rápido em apontar os limites desta pesquisa. Só se aplica a planetas homogêneos. Isso significa planetas cuja estrutura é a mesma, em vez de um planeta como a Terra, com várias camadas em sua estrutura. Modelar planetas como a Terra é extremamente complicado.
"Nosso estudo, embora sofisticado em vários aspectos, trata apenas planetas rochosos homogêneos que são consistentes em sua estrutura", disse o Dr. Veras. "Um planeta de várias camadas, como a Terra, seria significativamente mais complicado de calcular, mas também estamos investigando a viabilidade de fazê-lo."
"... nosso estudo demonstra que os planetas rochosos podem sobreviver às interações das marés com a anã branca de uma maneira que empurra os planetas levemente para fora."
Dr. Dimitri Veras, Universidade de Warwick.
O estudo aponta a complexidade de determinar uma distância segura de uma estrela anã branca. Mas sempre haverá uma distância segura. Para um planeta rochoso e homogêneo, ele deve ser capaz de resistir ao envolvimento e sobreviver às forças das marés se estiver localizado à distância da anã branca "cerca de um terço da distância entre Mercúrio e o Sol", de acordo com o estudo.
Este estudo ajudará a moldar como os astrônomos caçam exoplanetas em torno de estrelas anãs brancas. E como as estrelas da anã branca são tão abundantes, a utilidade dos estudos é garantida.
"Nosso estudo leva os astrônomos a procurar planetas rochosos próximos, mas fora do raio de destruição da anã branca", disse o Dr. Até agora, as observações se concentraram nessa região interna, mas nosso estudo demonstra que os planetas rochosos podem sobreviver às marés interações com a anã branca de uma maneira que empurra os planetas levemente para fora. ”
Veras diz que o estudo também informa a busca por exoplanetas em torno de anãs brancas, procurando a assinatura geométrica de um exoplaneta no disco de detritos. É um fato bem conhecido que corpos em um anel de detritos ou em um disco protoplanetário podem deixar sua marca no anel, sinalizando sua presença para observadores distantes.
“Os astrônomos também devem procurar assinaturas geométricas em discos de detritos conhecidos. Essas assinaturas podem ser o resultado de perturbações gravitacionais de um planeta que reside fora do raio de destruição ", disse o Dr." Nesses casos, os discos seriam formados anteriormente pelo esmagamento de asteróides que periodicamente se aproximam e entram no raio de destruição da anã branca. "
Com telescópios mais poderosos entrando em operação nos próximos anos e com a busca por exoplanetas aumentando, a equipe por trás do jornal espera que seu trabalho ajude os caçadores de planetas a investigar com êxito os sistemas de anãs brancas.
