Quase 30% das estrelas podem conter restos de planetas

Os astrônomos usaram técnicas avançadas para medir a composição química das estrelas. As análises de metalicidade levaram uma equipe de cientistas a concluir que até 30% deles podem conter restos de planetas rochosos, como a Terra.

Os investigadores identificaram diferenças intrigantes na metalicidade de estrelas irmãs, formadas na mesma nuvem molecular gigante (GMC). Estas discrepâncias, mais pronunciadas do que o esperado, sugerem que estrelas semelhantes ao Sol podem engolir planetas rochosos, poluindo a 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 a sua composição química;
• Planetas de período ultracurto (USP), orbitando muito perto das estrelas, são os principais candidatos a serem consumidos devido à migração orbital;
• Existem três tipos de migração: baixa excentricidade, alta excentricidade e instabilidade gravitacional causada pela obliquidade;
• A absorção de USPs ocorre até um bilhão de anos após a formação, e os sinais químicos podem desaparecer com o tempo, dificultando a detecção.

Estrelas “gananciosos” têm química alterada por planetas engolidos

Liderado por Christopher E. O’Connor, da Northwestern University, e Dong Lai, da Cornell University, ambos nos EUA, o estudo aponta que 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, eles possuem 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 alterações detectáveis ​​na química das suas estrelas hospedeiras.

De acordo com o artigo, que aguarda revisão por pares e está disponível no servidor de pré-impressão arXiventre 3% e 30% das estrelas semelhantes ao Sol na sequência principal engoliram planetas rochosos com massas entre uma e 10 vezes a da Terra.

Isto pode ocorrer de diversas maneiras. No cenário de migração de baixa excentricidade, os planetas em sistemas multiplanetários compactos perdem energia orbital e aproximam-se lentamente uns dos outros até serem consumidos. Na migração de alta excentricidade, as órbitas elípticas sofrem interações gravitacionais que as tornam circulares.

Outra possibilidade é a migração guiada pela obliquidade, em que as interações gravitacionais entre corpos celestes causam instabilidades que empurram o USP para dentro, até a sua absorção.

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 com o tempo, à medida que os metais se misturam com o interior da estrela, tornando-os difíceis de detectar. Os autores destacam que cerca de 5% a 10% dos sistemas poluídos devem hospedar planetas em trânsito com massas superiores a cinco vezes a da Terra e períodos orbitais de quatro a 12 dias.

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Os mundos quentes de Júpiter não poluem estrelas

Outro ponto avaliado foi o papel dos Júpiteres Quentes, planetas gasosos massivos que também orbitam suas estrelas muito de perto. Apesar de estarem presentes, os pesquisadores acreditam que esses mundos diluem a assinatura química devido à predominância de hidrogênio e hélio em sua composição. Assim, a sua contribuição para a poluição parece limitada.

Os resultados também apontam que uma estrela da sequência principal só pode formar um USP durante a sua sequência principal, portanto apenas um exoplaneta pode ser engolfado. Num sistema compacto, apenas o mundo mais interno pode sofrer decaimento de maré suficiente para se tornar um USP.

Esta pesquisa amplia a compreensão da relação entre as estrelas e seus planetas e propõe novos rumos para explorar a evolução dos sistemas planetários.