Exoplaneta corajoso sobrevive inexplicavelmente à agonia da estrela anfitriã

Na sua busca por estrelas gigantes que albergam mundos grandes, Samuel Grunblatt, astrofísico da Universidade Johns Hopkins, deparou-se com um planeta estranhamente inchado que é mais pequeno, mais quente e mais velho do que deveria ser. “Não esperávamos encontrar nenhum planeta assim”, disse ele ao Gizmodo.

O planeta recém-descoberto de alguma forma perseverou contra a intensa radiação da sua estrela hospedeira, desenvolvendo uma atmosfera inchada em vez de ser reduzido ao seu núcleo por estar tão perto de uma estrela tão grande. A descoberta sugere que a Terra e o resto dos planetas do nosso sistema solar podem evoluir de forma diferente à medida que o Sol se torna uma estrela moribunda. As novas descobertas são detalhadas num estudo publicado quarta-feira no The Astronomical Journal .

TIC365102760 b, também conhecido como Fênix, desafia as teorias de como os planetas morrem. O exoplaneta é classificado como Netuno quente, com seu tamanho em algum lugar entre Netuno e Saturno. Devido à sua proximidade com a sua estrela hospedeira, no entanto, o exoplaneta tem temperaturas escaldantes, em oposição às condições geladas de Neptuno. A Fênix completa uma órbita em torno de sua estrela hospedeira a cada 4,2 dias e está cerca de seis vezes mais próxima de sua estrela do que Mercúrio está do Sol. A sua estrela tem um raio cerca de três vezes maior do que a nossa estrela hospedeira, fazendo com que as temperaturas no exoplaneta atinjam 1.600 graus Kelvin.

Orbitar tão perto de uma estrela massiva já deveria ter frito o exoplaneta, mas esse garotão veio para ficar. “Encontrar um planeta que realmente tinha o tamanho de Netuno em um ambiente tão intenso foi uma grande surpresa”, disse Grunblatt, principal autor do estudo. “Então, a nossa questão passou a ser: como é que este planeta realmente manteve a sua atmosfera? E isso é algo em que ainda estamos trabalhando.”

Usando dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, os cientistas por trás do novo estudo desenvolveram seu próprio pipeline para detectar estrelas gigantes. O TESS é bom na detecção de planetas de baixa densidade à medida que transitam em frente das suas estrelas hospedeiras em órbita, diminuindo o brilho das estrelas. A equipa filtrou a luz indesejada nas imagens obtidas pelo TESS e combinou-as com medições adicionais do Observatório WM Keck no Havai, que rastreia as pequenas oscilações das estrelas causadas pelos planetas em órbita. Ao fazer isso, os pesquisadores encontraram vários exemplos de sistemas estelares gigantes com grandes planetas em sua órbita.

Os cientistas por trás do novo estudo acreditam que a atmosfera do exoplaneta era menor quando a sua estrela hospedeira era mais parecida com o Sol. À medida que envelheceu, no entanto, e se transformou numa estrela gigante vermelha, a radiação subsequente pode ter causado a expansão da atmosfera do planeta sem ter sido totalmente perdida naquele ponto.

O nosso próprio Sol aproximar-se-á da sua fase de gigante vermelha daqui a cerca de 6 mil milhões de anos, ficando sem combustível e provocando a contracção do seu núcleo. À medida que se aproxima da morte, o Sol se expandirá e engolirá os planetas internos do sistema solar no processo (incluindo a Terra). Esta teoria sugere que a radiação do Sol moribundo terá despojado a atmosfera da Terra muito antes de ser engolida pela sua estrela hospedeira. A nova descoberta, no entanto, sugere um final alternativo.

“O que isto nos diz é que, na verdade, a atmosfera pode durar até ao estágio final em que o planeta está realmente dentro da estrela”, disse Grunblatt. “Isso também tem implicações para todas as etapas evolutivas que levaram a isso.” Por exemplo, a presença da atmosfera da Terra determina quando a água evaporaria permanentemente de todos os oceanos do planeta. Também determina quanto tempo a vida pode sobreviver na Terra enquanto o Sol atinge seus estágios finais.

O exoplaneta inchado faz parte de uma série de “gigantes em trânsito de gigantes”, em que os pesquisadores se concentram em encontrar exoplanetas orbitando estrelas grandes. “Esperamos que, ao obter uma população maior de gigantes em trânsito por gigantes, seremos capazes de... compreender a evolução do sistema solar em geral.”

A equipe solicitou a realização de observações de acompanhamento do exoplaneta recém-descoberto usando o Telescópio Espacial Webb para poder estudar sua composição e reconstituir sua história.

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