Sistema planetário recém-descoberto permite vislumbrar o futuro após a morte do Sol

Um grupo internacional de cientistas, com a participação do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC), descobriu um sistema planetário formado por um planeta jupiteriano, ou seja, semelhante a Júpiter, que orbita uma anã branca. Esse planeta gasoso tem massa 40% maior que a de Júpiter, enquanto a anã branca tem 60% da massa do Sol. A pesquisa foi publicada na revista Nature. Camilla Danielski, astrofísica do IAA-CSIC e uma das participantes do estudo, ressalta que, com esta descoberta, “há garantia de que existem planetas de nosso sistema que podem sobreviver à evolução da estrela”. Isso pode ser um vislumbre do futuro do Sistema Solar quando o Sol chegar ao fim e se tornar uma gigante vermelha, daqui a 5 bilhões de anos.

O Sol, assim como outras estrelas semelhantes, evolui ao longo de milhares de anos até se transformar em uma anã branca, como a que forma o sistema planetário descoberto. Pedro Amado, pesquisador principal do telescópio Cármenes do CSIC, cuja missão é detectar exoplanetas, explica esse processo: “Estas estrelas do tipo solar [quando começam a se apagar] passam por uma fase de gigante vermelha, em que as camadas externas vão se expandindo à medida que a estrela vai consumindo os materiais que tem para gerar energia, e chega um momento em que essas camadas mais externas são lançadas para o exterior. O que fica exposto é o núcleo da estrela, que é o que conhecemos como anã branca”.

O sistema planetário descoberto foi visto pela primeira vez em 2010 através da microlente gravitacional, uma técnica que é sensível aos planetas frios e permite sondar objetos ao redor de todos os tipos de estrelas. A principal diferença em relação a outros métodos de detecção é que essa técnica não depende da luz da estrela hospedeira. Posteriormente, esse sistema foi observado e fotografado em várias ocasiões com um instrumento de raios infravermelhos do telescópio Keck II nos Estados Unidos. Ao tentar estudar a estrela hospedeira, a equipe de cientistas descobriu que sua luz não era suficientemente brilhante para que fosse uma estrela adulta. Pelas características, os pesquisadores também descartaram que se tratasse de uma estrela de nêutrons, um buraco negro ou uma anã marrom. Portanto, tinha de ser uma anã branca.

Os pesquisadores afirmam que a separação entre os planetas jupiterianos e essas estrelas costuma ser de cinco ou seis unidades astronômicas (UAs, a distância média entre a Terra e o Sol). Desta vez, no entanto, a separação orbital é de 2,8 UAs. Além disso, apontam que o planeta e a estrela hospedeira nasceram ao mesmo tempo.

Sobre as consequências desse trabalho, Amado destaca que é um dos primeiros e mais importantes passos para compreender a história completa do Sistema Solar, entendendo essa história como “o que ocorrerá no futuro”, e acrescenta que pode ajudar a entender a evolução completa dos sistemas planetários. Em relação ao que ocorrerá dentro de milhões de anos, Joshua Blackman, professor da Universidade da Tasmânia (Austrália) e autor que lidera o trabalho, resume que a evolução do Sol destruirá Mercúrio e Vênus e possivelmente a Terra. Já Marte e os planetas gigantes gasosos externos sobreviverão. “Nossa descoberta mostra que provavelmente é correta a imagem padrão de como os sistemas planetários evoluem à medida que vai morrendo sua estrela hospedeira”, detalha. A respeito dos planetas que sobrevivem, Danielski assinala que eles têm de estar dentro de uma faixa de separação em relação à estrela que não seja nem muito próxima, para que não sejam comidos por ela, nem muito distante, para que não se percam no espaço.

Estudos passados e futuros

Esses sistemas planetários são estudados há anos, mas com menor sucesso do que no último trabalho. Em setembro de 2020 foi publicado na Nature outra pesquisa que apresentava um possível candidato a planeta gigante orbitando uma anã branca. Ele tinha aproximadamente o mesmo tamanho de Júpiter e uma massa no máximo 14 vezes maior, com 95% de certeza. Danielski diz que o problema daquele estudo é que não se sabe exatamente a massa do candidato a planeta. Só se sabe com certeza o limite superior ― portanto, pode ou não ser um planeta.

Pedro Amado e seus colegas do IAA-CSIC mantêm sua intenção de encontrar outros sistemas planetários como este. Desta vez, será através do instrumento Espresso, um espectrógrafo de altíssima resolução e precisão que está no VLT (um sistema de quatro telescópios), no Chile. Essa ferramenta medirá a velocidade radial em metros por segundo. Segundo a Sociedade Espanhola de Astrofísica (SEA), a velocidade radial é “a velocidade com que um objeto celeste ― normalmente uma estrela ― se afasta ou se aproxima da Terra”. O objetivo é detectar um planeta jupiteriano ao redor de uma anã branca, mas muito mais próximo e que possa ser observado “todas as vezes que quisermos”, afirma o cientista.

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