Astrônomos descobriram pela primeira vez um exoplaneta com uma estrela envelhecida em órbita. O último exoplaneta a ser encontrado pelo telescópio espacial Kepler está destinado a espiralar cada vez mais perto da sua estrela em expansão, até que seja esmagado e destruído.
Ao nos dar a primeira olhada em um sistema solar tão tarde no seu ciclo de vida, a descoberta fornece novos insights sobre o processo gradual de decadência orbital planetária. Prevê-se que muitos mundos, incluindo a Terra, experimentem a morte por estrela nos próximos 5 mil milhões de anos. Kepler-1568b é um exoplaneta com menos de 3 milhões de anos restantes.
O primeiro autor, Shreyas Vissapragada, disse: “Já detectámos anteriormente evidências de exoplanetas em espiral em direção ao seu estrelas, mas nunca vimos um planeta assim em torno de um estrela evoluída. "
“Para estrelas semelhantes ao Sol, “evoluída” refere-se àquelas que fundiram todas as suas hidrogênio em hélio e passaram para a próxima fase de sua vida. Neste caso, a estrela começou a expandir-se para uma subgigante. A teoria prevê que as estrelas evoluídas são muito eficazes na extração de energia das órbitas dos seus planetas, e agora podemos testar essas teorias com observações.”
O malfadado exoplaneta é conhecido como Kepler-1658b. A sua descoberta foi possível graças ao telescópio espacial Kepler, uma missão inovadora de caça a planetas que começou em 2009. Como o primeiro candidato a um novo exoplaneta que o Kepler já viu, recebeu o nome de KOI 4.01, ou o quarto objeto de interesse descoberto por Kepler.
O KOI 4.01 foi inicialmente descartado como um falso positivo. Antes de os cientistas descobrirem que os dados não se ajustavam ao modelo, os cientistas acreditaram que estavam modelando um Objeto do tamanho de Netuno em torno de uma estrela do tamanho do Sol; uma década se passaria enquanto observava ondas sísmicas viajando através de sua estrela. Depois que os cientistas demonstraram que o planeta e sua estrela são muito maiores do que se pensava inicialmente, o item foi formalmente adicionado como o 1658º objeto ao catálogo do Kepler.
Kepler-1658b é o chamado Júpiter quente. Essa distância para Kepler-1658b é apenas um oitavo da distância entre nosso Espreguiçadeiras e Mercúrio, que tem uma de suas órbitas mais próximas. Kepler-1658b orbita sua estrela em apenas 3.8 dias, ao contrário da órbita de 88 dias de Mercúrio.
Kepler-1658b tem cerca de 2 bilhões de anos e está no último 1% de sua vida. A sua estrela atingiu a fase do seu ciclo de vida estelar em que começou a crescer, tal como se prevê que o nosso Sol faça, e entrou no que os astrónomos chamam de fase subgigante. A estrutura central das estrelas evoluídas, em oposição estrelas ricas em hidrogênio como o nosso Sol, deveria resultar mais facilmente na dissipação da energia das marés recebida das órbitas dos planetas hospedados, de acordo com previsões teóricas. Como resultado, o processo de decaimento orbital seria mais rápido, tornando mais simples o exame de uma escala de tempo relevante para os humanos.
A decadência orbital e a colisão são inevitáveis para Júpiter quente e outros planetas próximos ao seu Sol. Mas como o processo é tão dolorosamente gradual, tem-se revelado difícil monitorizar a forma como os exoplanetas circulam pelos esgotos das suas estrelas hospedeiras. De acordo com a análise atual, o período orbital do Kepler-1658 b está diminuindo 131 milissegundos (milésimos de segundo) anualmente.
Os cientistas observaram, “Detectar esse declínio exigiu muitos anos de observação cuidadosa. O relógio começou com o Kepler e foi captado pelo Telescópio Hale do Observatório Palomar no sul da Califórnia e, finalmente, pelo Telescópio de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito, ou TESS, lançado em 2018. Todos os três instrumentos capturaram trânsitos, o termo para quando um exoplaneta cruza o face de sua estrela e causa uma leve escurecimento do brilho da estrela. Nos últimos 13 anos, o intervalo entre os trânsitos do Kepler-1658 b diminuiu ligeiramente, mas de forma constante.”
“O mesmo fenômeno responsável pela subida e descida diária dos oceanos da Terra: as marés.”
“O puxão distorce a forma de cada corpo e a energia é libertada à medida que o planeta e a estrela respondem a estas mudanças. Dependendo das distâncias entre eles, de seus tamanhos e de suas taxas de rotação, essas interações de maré podem resultar em corpos se afastando - o caso da Terra e da Lua em espiral lenta para fora - ou para dentro, como no caso do Kepler-1658b em direção ao seu estrela."
“Muitos investigadores ainda não compreendem esta dinâmica, particularmente em cenários estrela-planetas, por isso os astrofísicos estão ansiosos por aprender mais com o sistema Kepler-1658.”
Ashley Chontos, pesquisadora de pós-doutorado Henry Norris Russell em Astrofísica em Princeton dito, “Mesmo que fisicamente o sistema deste exoplaneta seja muito diferente do nosso sistema solar – a nossa casa – ainda pode nos dizer muito sobre a eficiência destes processos de dissipação de marés e quanto tempo estes planetas podem sobreviver.”
Jornal de referência:
- Shreyas Vissapragada et al. O possível fim das marés do primeiro sistema planetário de Kepler. As Cartas do Jornal Astrofísico. DOI: 10.3847/2041-8213/aca47e
