CCVAlg – Astronomia Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve
De acordo com uma nova investigação da Universidade de Warwick, os planetas pequenos e resistentes, repletos de elementos densos, têm a melhor probabilidade de evitar serem esmagados e engolidos quando a sua estrela-mãe morre. A nova investigação foi publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Os astrofísicos do Grupo de Astronomia e Astrofísica de Warwick modelaram a probabilidade de diferentes planetas serem destruídos pelas forças de maré quando as suas estrelas hospedeiras se tornam anãs brancas e determinaram os fatores mais significativos que decidem se evitam a destruição ou não.
O seu “guia de sobrevivência” para exoplanetas pode ajudar os astrónomos a localizar potenciais exoplanetas em torno de estrelas anãs brancas, enquanto uma nova geração de telescópios ainda mais poderosos está a ser desenvolvida para procurá-los.
A maioria das estrelas como o nosso Sol acabarão ficando sem combustível, encolherão e tornar-se-ão anãs brancas. Alguns corpos em órbita, que não são destruídos neste ambiente cataclísmico instigado quando a estrela expele as suas camadas exteriores, serão então submetidos a mudanças nas forças de maré à medida que a estrela colapsa e se torna superdensa. As forças gravitacionais exercidas em qualquer planeta em órbita seriam intensas e potencialmente os arrastariam para novas órbitas, chegando mesmo a empurrar alguns deles para fora dos seus sistemas solares.
Ao modelar os efeitos da mudança na gravidade de uma anã branca com corpos rochosos em órbita, os investigadores determinaram os fatores mais prováveis que farão com que um planeta se mova para dentro do “raio de destruição” da estrela; a distância da estrela onde um objeto mantido unido apenas pela sua própria gravidade se desintegrará devido às forças de maré. Dentro do raio de destruição formar-se-á um disco de detritos planetários.
Embora a sobrevivência de um planeta esteja dependente de muitos fatores, os modelos revelam que quanto mais massivo um planeta, maior a probabilidade de que seja destruído por interações de maré.
Mas a destruição não é certa, com base apenas na massa, e depende parcialmente da viscosidade, uma medida da resistência à deformação: exo-Terras com baixa viscosidade são facilmente engolidas mesmo que habitem até cinco vezes a distância entre o centro da anã branca e o raio de destruição. A lua de Saturno, Encélado – frequentemente descrita como uma “bola de neve suja” – é um bom exemplo de um planeta homogéneo com baixíssima viscosidade.
As exo-Terras com alta viscosidade são facilmente engolidas somente se residirem até duas vezes a distância entre o centro da anã branca e o seu raio de destruição. Estes planetas seriam compostos inteiramente por um núcleo denso de elementos mais pesados, com uma composição similar ao planetesimal de metais pesados descoberto recentemente por outra equipa de astrónomos da Universidade de Warwick. Esse planetesimal evitou ser engolido porque é tão pequeno quanto um asteroide.
O Dr. Dimitri Veras, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: “O artigo é um dos primeiros estudos dedicados a investigar os efeitos de maré entre as anãs brancas e os planetas. Este tipo de modelagem terá uma relevância crescente nos próximos anos, quando corpos rochosos adicionais provavelmente forem descobertos perto de anãs brancas.”
“O nosso estudo, embora sofisticado em vários aspetos, trata apenas planetas rochosos homogéneos que são consistentes na sua estrutura. Um planeta com várias camadas, como a Terra, seria significativamente mais complexo de modelar, mas estamos a investigar a viabilidade de também fazer isso.”
A distância à estrela, tal como a massa do planeta, tem uma correlação robusta com a sobrevivência ou com a imersão. Haverá sempre uma distância segura da estrela e essa distância segura depende de muitos parâmetros. Em geral, um planeta rochoso homogéneo que resida a uma distância da sua anã branca equivalente a um-terço da distância entre Mercúrio e o Sol, garantidamente consegue evitar ser engolido pelas forças de maré.
O Dr. Veras acrescentou: “O nosso estudo leva os astrónomos a procurar planetas rochosos perto – mas ainda fora – do raio de destruição da anã branca. Até agora, as observações concentraram-se nesta região interior, mas o nosso estudo demonstra que os planetas rochosos podem sobreviver a interações de maré com a anã branca de uma maneira que empurra os planetas ligeiramente para fora.
“Os astrónomos também devem procurar assinaturas geométricas em discos de detritos conhecidos. Estas assinaturas podem ser o resultado de perturbações gravitacionais de um planeta que reside muito perto, mas ainda fora do raio de destruição. Nestes casos, os discos teriam sido formados mais cedo pela fragmentação de asteroides que periodicamente se aproximam e entram no raio de destruição da anã branca.”
// Universidade de Warwick (comunicado de imprensa)
// Sociedade Astronómica Real (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científico (arXiv.org)
