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Uma ilustração mostra um planeta sendo comido por sua estrela hospedeira. | Crédito: Robert Lea (feito com Canva)
Este artigo foi publicado originalmente EOS A publicação contribuiu com o artigo para Space.com Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
Nosso Sol está na metade de sua vida, o que significa o mundo Qualquer. Depois de uma estrela esgotar o seu combustível nuclear de hidrogénio, ela expande mais de cem vezes o seu diâmetro, engolindo qualquer planeta azarado numa órbita próxima. Esse dia ainda falta pelo menos 5 bilhões de anos para nós sistema solar, Mas os cientistas previram o possível destino do nosso mundo.
Usando dados de Observatório TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)Astrônomo Eduardo Bryant Universidade de Warwick e Vicente Van Eylen A University College London comparou sistemas com estrelas perto do fim de suas vidas em estrelas pós-sequência principal de fusão de hidrogênio semelhantes ao Sol, com e sem planetas.
“Descobrimos que estes planetas estão a tornar-se mais raros (à medida que as estrelas envelhecem)”, disse Bryant. Em outras palavras, Os planetas estão desaparecendo à medida que suas estrelas hospedeiras envelhecem. Uma comparação entre sistemas planetários com estrelas mais jovens e mais velhas deixa claro que a diferença não vem do facto de os planetas não existirem: as estrelas mais velhas estão simplesmente a morrer de fome.
“Estamos bastante confiantes de que não se deve a um efeito de composição,” explicou Bryant, “porque não vemos uma grande diferença entre a massa destas estrelas e (na composição química) a população de estrelas da sequência principal.”
A imersão total não é a única maneira pela qual as estrelas gigantes podem destruir planetas. À medida que crescem, as estrelas gigantes também exercem forças de maré cada vez maiores nos seus satélites, que erodem as suas órbitas, despojam-nos das suas atmosferas e podem até despedaçá-los completamente. A direção do decaimento orbital é potencialmente mensurável, e este efeito é levado em consideração por Bryant e Van Eylen no seu modelo de como os planetas morrem.
“Estamos analisando quão comuns são os planetas em torno de diferentes tipos de estrelas, incluindo o número de planetas por estrela”, disse Bryant. Bryant e Van Eylen identificaram 456.941 estrelas pós-sequência principal nos dados do TESS e, destas, encontraram 130 planetas e candidatos a planetas em órbitas próximas. “A fração (de estrelas, incluindo planetas) diminui significativamente para todas as estrelas e planetas de curto período, o que é consistente com as previsões da teoria de que a decadência das marés se torna muito forte à medida que estas estrelas evoluem.”
Os astrónomos usam o TESS para encontrar exoplanetas, procurando uma diminuição na luz à medida que passam em frente da sua estrela hospedeira, um eclipse em miniatura conhecido como trânsito. Tal como acontece com qualquer método de detecção de exoplanetas, os trânsitos são mais adequados para planetas grandes, do tamanho de Júpiter, com órbitas relativamente curtas que duram menos de meio ano terrestre, às vezes bastante Portanto, estes sistemas solares não são como os nossos nesse aspecto. Estudar planetas que orbitam estrelas pós-sequência principal apresenta desafios adicionais.
“Se você tem um planeta de tamanho semelhante, mas uma estrela maior, você tem um trânsito menor”, disse Bryant. “Isso torna difícil encontrar esses sistemas porque os sinais são muito baixos.”
No entanto, embora a área de superfície das estrelas nos dados da amostra seja muito maior, elas são comparáveis à massa do Sol e isso é o que mais importa, disseram os pesquisadores. Uma estrela com a mesma massa do Sol passará pelas mesmas fases da vida e morrerá da mesma forma, e essa semelhança ajuda a revelar o futuro do nosso sistema solar.
“Os processos que ocorrem após a evolução da estrela (após a sequência principal) podem nos dizer sobre a interação entre o planeta e a estrela hospedeira”, disse Relatórios SabinUm astrônomo da Universidade de Heidelberg que não esteve envolvido na pesquisa. “Nunca vimos tanta diferença nas taxas de eventos planetários (sequência principal) e gigante antes porque não tínhamos planetas suficientes para ver esta diferença estatisticamente. Esta é uma abordagem muito promissora.”
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A ciência dos exoplanetas é um dos maiores avanços na astronomia da era moderna: desde a descoberta do primeiro exoplaneta, há 30 anos, os astrónomos confirmaram 6.000 planetas e identificou muitos mais candidatos para monitoramento de acompanhamento. Ao mesmo tempo, a tarefa pode ser desafiadora para planetas que orbitam estrelas pós-sequência principal.
Um aspecto crítico deste trabalho diz respeito à idade das estrelas, que se formaram milhares de milhões de anos antes do nosso Sol. Estrelas mais antigas têm menor abundância de elementos químicos mais pesados que o hélio, que os astrônomos chamam de “metalicidade“As observações encontraram uma correlação entre a alta metalicidade e a abundância de exoplanetas.”
“Uma pequena diferença na metalicidade… poderia potencialmente duplicar a taxa de eventos”, disse Refffert, acrescentando que as conclusões gerais do artigo seriam válidas, mas os detalhes precisariam ser refinados com melhores dados de metalicidade.
Observações futuras irão melhorar o modelo para medir a metalicidade usando espectros que incluem massas estelares e planetárias. Além disso, o Agência Espacial Europeiade Missão PlatãoCom lançamento previsto para dezembro de 2026, o TESS adicionará dados mais sensíveis às observações
O destino ardente da Terra está ainda muito distante no futuro, mas os investigadores deram um grande passo no sentido de compreender como as estrelas moribundas podem devorar os seus planetas. Com mais dados do TESS e do PLATO, podemos até ver as minúsculas mudanças orbitais que apontam um planeta em espiral em direção à sua destruição – uma consequência terrível para esse mundo, mas uma grande descoberta para a nossa compreensão da coevolução dos planetas e das suas estrelas hospedeiras.
