Quase 30% das estrelas podem conter restos de planetas como a Terra
Astrônomos têm usado técnicas avançadas para medir a composição química das estrelas. Análises de metalicidade levaram uma equipe de cientistas a concluir que até 30% delas podem conter restos de planetas rochosos, como a Terra.
Os pesquisadores identificaram diferenças intrigantes na metalicidade de estrelas irmãs, formadas na mesma nuvem molecular gigante (GMC). Essas discrepâncias, mais pronunciadas do que o esperado, sugerem que estrelas semelhantes ao Sol podem engolir planetas rochosos, poluindo sua composição química.
O que você vai ler aqui:
Quase um terço das estrelas semelhantes ao Sol podem conter restos de planetas rochosos engolidos, alterando sua composição química;
Planetas de período ultracurto (USP), orbitando muito próximos às estrelas, são os principais candidatos a serem consumidos devido à migração orbital;
Existem três tipos de migração: baixa excentricidade, alta excentricidade e instabilidade gravitacional guiada por obliquidade;
A absorção de USPs ocorre até um bilhão de anos após a formação, e os sinais químicos podem desaparecer ao longo do tempo, o que dificulta a detecção.
Planetas de período ultracurto podem ser engolidos por suas estrelas. Eles podem ser responsáveis por diferenças na metalicidade entre estrelas irmãs. Crédito: NASA, ESA e A. Schaller
Astros “gulosos” têm química alterada pelos planetas engolidos
Liderado por Christopher E. O’Connor, da Universidade do Noroeste, e Dong Lai, da Universidade Cornell, ambas nos EUA, o estudo aponta que os planetas de período ultracurto podem ser os responsáveis.
Esses corpos circundam suas estrelas muito de perto, completando uma órbita em poucas horas. Compostos por materiais semelhantes aos da Terra, têm superfícies derretidas devido à intensa radiação estelar. Embora raros, encontrados em apenas 0,5% dos sistemas solares semelhantes ao nosso, muitos podem ser consumidos, causando mudanças detectáveis na química das estrelas hospedeiras.
Segundo o artigo, que aguarda revisão de pares e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv, entre 3% e 30% dos astros semelhantes ao Sol da sequência principal engoliram planetas rochosos com massas entre uma e 10 vezes a da Terra.
Isso pode ocorrer de várias formas. No cenário de migração de baixa excentricidade, planetas em sistemas multiplanetários compactos perdem energia orbital e se aproximam lentamente até serem consumidos. Já na migração de alta excentricidade, órbitas elípticas sofrem interações gravitacionais que as tornam circulares.
Outra possibilidade é a migração guiada pela obliquidade, em que interações gravitacionais entre corpos celestes provocam instabilidades que empurram o USP para dentro, até sua absorção.
Quando uma estrela engole um planeta, sua metalicidade é alterada – fenômeno que os astrônomos chamam de poluição. Crédito: Observatório Internacional Gemini / NOIRLab / NSF / AURA / M. Garlick / M. Zamani
O estudo indica que os USPs são consumidos entre 0,1 e um bilhão de anos após sua formação. Além disso, os sinais químicos gerados pelo engolfamento podem desaparecer ao longo do tempo, à medida que os metais se misturam ao interior do astro, dificultando sua detecção. Os autores destacam que cerca de 5% a 10% dos sistemas poluídos devem abrigar planetas em trânsito com massa superior a cinco vezes a da Terra e períodos orbitais de quatro a 12 dias.
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Mundos do tipo Júpiter Quente não poluem estrelas
Outro ponto avaliado foi o papel dos Júpiteres Quentes, planetas gasosos massivos que também orbitam suas estrelas muito perto. Apesar de presentes, os pesquisadores acreditam que esses mundos diluem a assinatura química devido à predominância de hidrogênio e hélio em sua composição. Assim, sua contribuição para a poluição parece limitada.
Os resultados também apontam que uma estrela da sequência principal só pode formar um USP durante sua sequência principal, então apenas um exoplaneta pode ser engolfado. Em um sistema compacto, apenas o mundo mais interno pode sofrer decaimento de maré suficiente para se tornar um USP.
Essa pesquisa amplia o entendimento sobre a relação entre estrelas e seus planetas e propõe novas direções para explorar a evolução de sistemas planetários.
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