Cientistas revelam um vislumbre assustador do futuro desaparecimento do Sol.

A melhor forma de perceber de que é feito um exoplaneta? Esperar que ele seja despedaçado pela gravidade e, depois, engolido pela sua estrela - claro.

Foi precisamente uma cena macabra de canibalismo estelar que astrónomos, com recurso ao Observatório W. M. Keck, em Mauna Kea, no Havai, conseguiram observar: uma estrela morta, semelhante ao Sol, a devorar os restos do seu planeta estilhaçado - e isto mais de 3 mil milhões de anos depois de a estrela ter evoluído para uma anã branca.

Este desfecho tardio é mais do que inesperado; “põe em causa a nossa compreensão da evolução dos sistemas planetários”, afirma a astrofísica Érika Le Bourdais, da Universidade de Montreal, no Canadá, primeira autora do artigo.

Um vislumbre do futuro do Sistema Solar

A descoberta oferece também uma perspetiva inquietante sobre o que poderá acontecer no nosso próprio Sistema Solar, daqui a mais de 5 mil milhões de anos, quando o Sol expelir as suas camadas externas para o espaço e se transformar numa brasa cósmica em arrefecimento - uma anã branca.

LSPM J0207+3331: a anã branca e o exoplaneta destruído

O objeto em causa chama-se LSPM J0207+3331 e encontra-se a 145 anos-luz da Terra, na constelação do Triângulo.

O aspeto mais relevante é que a equipa detetou 13 elementos pesados na fotosfera da anã branca. Trata-se do número mais elevado alguma vez reportado numa anã branca rica em hidrogénio, expondo os restos triturados de um planeta antigo com, pelo menos, 200 quilómetros (120 milhas) de diâmetro e com manto rochoso e núcleo metálico - análogo à Terra.

Encontrar tantos elementos pesados numa anã branca fria e rica em hidrogénio não era o que se esperava, como explica Le Bourdais: “As suas atmosferas são mais opacas e os elementos pesados afundam rapidamente em direção ao centro da estrela. Esperávamos ver apenas alguns elementos.”

Pelo contrário, em anãs brancas mais quentes e ricas em hélio, estes elementos tendem a ser mais fáceis de identificar, porque o hélio é mais transparente e os elementos demoram muito mais tempo a afundar-se pela atmosfera - da ordem de milhões de anos - quando comparados com apenas alguns dias no caso de uma anã mais fria dominada por hidrogénio.

Ainda assim, as anãs brancas ricas em hidrogénio são muito comuns: constituem a esmagadora maioria das estrelas mortas semelhantes ao Sol. Além disso, contam-se entre algumas das estrelas mais antigas da Via Láctea. Por isso, este trabalho abre uma nova via para analisar a evolução planetária a muito longo prazo de corpos antigos em torno de estrelas (mortas) semelhantes à nossa.

Quando a anã branca revela a composição do exoplaneta ao destruí-lo

De forma talvez irónica, estas anãs brancas conseguem revelar a composição de exoplanetas precisamente ao destruí-los. Pormenores planetários como a composição química e a existência de núcleos rochosos não estão ao alcance de observações diretas. Porém, quando um planeta é engolido pela sua anã branca, os seus elementos deixam assinaturas químicas reveladoras na atmosfera de hidrogénio, antes “limpa”, dessa anã.

Assim, os investigadores concluíram que o planeta destruído tinha uma fração de massa do núcleo elevada, de aproximadamente 55 por cento. Este valor indica que o núcleo pode representar uma parcela substancial da massa total de um planeta. Para contextualizar, a fração de massa do núcleo invulgarmente alta de Mercúrio é de cerca de 70 por cento, enquanto a da Terra ronda 32 por cento.

Instabilidade tardia e evolução de sistemas planetários

O estudo evidencia também a variabilidade persistente dos sistemas planetários ao longo do tempo.

“Algo perturbou claramente este sistema muito depois da morte da estrela”, afirma John Debes, astrónomo no Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, em Baltimore, e coautor do estudo.

Os mecanismos exatos continuam por esclarecer. À medida que as estrelas envelhecem, morrem e perdem massa, podem desestabilizar as órbitas dos planetas e de outros corpos que as rodeiam. Em alternativa, o planeta que acabou rasgado pode ter sido perturbado pela influência orbital de outros planetas do sistema. Esta instabilidade tardia “pode apontar para processos dinâmicos de longo prazo que ainda não compreendemos totalmente”, acrescenta Debes.

Daqui em diante, os cientistas esperam reunir mais pistas para perceber se a destruição do planeta ocorreu devido à influência de planetas do tamanho de Júpiter, capazes de empurrar planetas mais pequenos para uma trajetória fatal. No entanto, esses potenciais “Júpiteres” alienígenas seriam difíceis de detetar por terem temperaturas baixas e por estarem afastados da anã.

Mesmo assim, a sua presença poderá ser inferida com dados de arquivo do telescópio espacial Gaia, da Agência Espacial Europeia, entretanto retirado de serviço. Em conjunto com medições no infravermelho do Telescópio Espacial James Webb, da NASA, estes pontos adicionais de informação poderão identificar o culpado (ou os culpados) deste cenário de crime cósmico com 3 mil milhões de anos de preparação e revelar os segredos da evolução de sistemas com vários planetas noutros sistemas “mortos” pelo universo.

Por fim, ao analisar a composição de outros mundos destruídos por anãs brancas, os astrónomos poderão testar “a formação e evolução de exoplanetas à escala galáctica”, desvendando como mundos alienígenas (incluindo planetas semelhantes à Terra) se formam, crescem e morrem.

Esta investigação foi publicada no Jornal Astrofísico.