Vida depois da morte? Cientistas descobrem um planeta que não deveria existir

A procura de planetas fora do nosso Sistema Solar – exoplanetas – é um dos campos de mais rápido crescimento na astronomia.

Nas últimas décadas, foram detetados mais de 5.000 exoplanetas e os astrónomos estimam agora que, em média, existe pelo menos um planeta por estrela na nossa galáxia.

Muitos dos esforços de investigação atuais visam a deteção de planetas semelhantes à Terra e adequados à vida. Estes esforços centram-se nas chamadas estrelas de “sequência principal”, como o nosso Sol – estrelas que são alimentadas pela fusão de átomos de hidrogénio em hélio nos seus núcleos e que permanecem estáveis durante milhares de milhões de anos. Mais de 90 por cento de todos os exoplanetas conhecidos até agora foram detetados em torno de estrelas da sequência principal.

Como parte de uma equipa internacional de astrónomos, “estudámos uma estrela que se parece muito com o nosso Sol daqui a milhares de milhões de anos e descobrimos que tem um planeta que, por direito, deveria ter devorado. Numa investigação publicada hoje na revista Nature, expomos o enigma da existência deste planeta – e propomos algumas soluções possíveis”, avança o “The Conversation”, que cita Daniel Huber, Astrónomo, Universidade de Sydney.

Um vislumbre do nosso futuro: estrelas gigantes vermelhas

Segundo a mesma fonte, tal como os seres humanos, as estrelas sofrem alterações à medida que envelhecem. Quando uma estrela gasta todo o seu hidrogénio no núcleo, o núcleo da estrela encolhe e o invólucro exterior expande-se à medida que a estrela arrefece.

Nesta fase de evolução de “gigante vermelha”, as estrelas podem crescer até mais de 100 vezes o seu tamanho original. Quando isto acontecer ao nosso Sol, dentro de cerca de 5 mil milhões de anos, espera-se que cresça tanto que engolirá Mercúrio, Vénus e possivelmente a Terra.

Eventualmente, o núcleo torna-se suficientemente quente para que a estrela comece a fundir hélio. Nesta fase, a estrela encolhe até cerca de 10 vezes o seu tamanho original e continua a arder de forma estável durante dezenas de milhões de anos.

Conhecemos centenas de planetas que orbitam estrelas gigantes vermelhas. Um deles chama-se 8 Ursae Minoris b, um planeta com cerca da massa de Júpiter, numa órbita que o mantém apenas a metade da distância da sua estrela, tal como a Terra está do Sol.

O planeta foi descoberto em 2015 por uma equipa de astrónomos coreanos utilizando a técnica “Doppler wobble”, que mede a força gravitacional do planeta sobre a estrela. Em 2019, a União Astronómica Internacional apelidou a estrela de “Baekdu” e o planeta de ”Halla”, em homenagem às montanhas mais altas da península coreana.

Um planeta que não devia lá estar

A análise de novos dados sobre Baekdu, recolhidos pelo telescópio espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, resultou numa descoberta surpreendente. Ao contrário de outros gigantes vermelhos que encontrámos a acolher exoplanetas em órbitas próximas, Baekdu já começou a fundir hélio no seu núcleo.

Usando as técnicas da asterosismologia, que estuda as oscilações no interior das estrelas, podemos determinar que material uma estrela está a queimar. No caso do Baekdu, as frequências das ondas mostraram inequivocamente que começou a queimar hélio no seu núcleo.

A descoberta foi intrigante: se Baekdu está a queimar hélio, deveria ter sido muito maior no passado – tão grande que deveria ter engolido o planeta Halla. Como é que é possível que Halla tenha sobrevivido?

Como é frequentemente o caso na investigação científica, o primeiro curso de ação foi excluir a explicação mais trivial: que Halla nunca existiu realmente.

De facto, algumas descobertas aparentes de planetas em órbita de gigantes vermelhas, usando a técnica de oscilação Doppler, mostraram mais tarde ser ilusões criadas por variações a longo prazo no comportamento da própria estrela.

No entanto, observações posteriores excluíram esse cenário de falso-positivo para Halla. O sinal Doppler de Baekdu tem-se mantido estável ao longo dos últimos 13 anos, e um estudo atento de outros indicadores não revelou qualquer outra explicação possível para o sinal. Halla é real – o que nos devolve à questão de como sobreviveu ao engolfamento.

Duas estrelas tornam-se uma: um cenário de sobrevivência possível

Uma vez confirmada a existência do planeta, chegámos a dois cenários que poderiam explicar a situação a que assistimos com Baekdu e Halla.

Pelo menos metade de todas as estrelas da nossa galáxia não se formaram isoladamente, como o nosso Sol, mas fazem parte de sistemas binários. Se Baekdu já foi uma estrela binária, Halla pode nunca ter enfrentado o perigo de ser engolida.

A fusão destas duas estrelas pode ter impedido a expansão de qualquer uma delas para um tamanho suficientemente grande para engolir o planeta Halla. Se uma estrela se tornasse uma gigante vermelha por si só, teria engolido Halla – no entanto, se se fundisse com uma estrela companheira, saltaria diretamente para a fase de queima de hélio sem se tornar suficientemente grande para atingir o planeta.

Em alternativa, Halla pode ser um planeta relativamente recente. A violenta colisão entre as duas estrelas pode ter produzido uma nuvem de gás e poeira a partir da qual o planeta se pode ter formado. Por outras palavras, o planeta Halla pode ser um planeta recém-nascido de “segunda geração”.

“Seja qual for a explicação correta, a descoberta de um planeta próximo em órbita de uma estrela gigante vermelha que queima hélio demonstra que a natureza encontra formas de os exoplanetas aparecerem em locais onde menos se espera”, conclui.