Um fragmento de um planeta que sobreviveu à morte da sua estrela foi descoberto por astrónomos da Universidade de Warwick num disco de detritos formado a partir de planetas destruídos.
O planetesimal, rico em ferro e níquel, sobreviveu a um cataclismo de todo o sistema que se seguiu à morte da sua estrela hospedeira, SDSS J122859.93+104032.9. Acredita-se que, uma vez que fazia parte de um planeta maior, a sua sobrevivência é ainda mais surpreendente, pois orbita mais perto da sua estrela do que se pensava que fosse possível, contornando-a uma vez a cada duas horas.
A descoberta, publicada no início deste mês na revista Science, é a primeira vez que cientistas usam a espectroscopia para descobrir um corpo sólido em órbita em redor de uma anã branca, usando variações subtis na luz emitida para identificar o gás adicional que a planetesima está a gerar.
Usando o Gran Telescopio Canarias em La Palma, os cientistas estudaram um disco de detritos a orbitar uma anã branca a 410 anos-luz de distância, formada pelo rompimento de corpos rochosos compostos de elementos como ferro, magnésio, silício e oxigénio – os quatro principais blocos de construção da Terra e dos corpos mais rochosos.
Dentro desse disco, descobriram um anel de gás fluindo de um corpo sólido, como a cauda de um cometa. Este gás pode ser gerado pelo próprio corpo ou por evaporação de poeira, uma vez que colide com pequenos detritos dentro do disco.
Os astrónomos estimam que este corpo tem que ter pelo menos um quilómetro de tamanho, mas pode ser tão grande como algumas centenas de quilómetros de diâmetro, comparável aos maiores asteróides conhecidos no nosso Sistema Solar.
Anãs brancas são os restos de estrelas – como o nosso sol – que queimaram todo o seu combustível e derramaram as suas camadas externas, deixando para trás um núcleo denso que lentamente esfria com o tempo. Esta estrela em particular encolheu tão dramaticamente que a planetesimal orbita dentro do raio original do seu sol.
Evidências sugerem que já foi parte de um corpo maior no seu sistema solar e é provável que tenha sido um planeta dilacerado quando a estrela começou o processo de arrefecimento.
O autor principal, Christopher Manser, do Departamento de Física, disse: “A estrela teria originalmente cerca de duas massas solares, mas agora a anã branca é apenas 70% da massa do nosso Sol. Também é muito pequena – aproximadamente o tamanho da Terra – e isso torna a estrela e, em geral, todas as anãs brancas, extremamente densas”.
“A gravidade da anã branca é tão forte – cerca de 100 mil vezes a gravidade da Terra – que um asteróide típico será dilacerado por forças gravitacionais se passar muito perto da anã branca.”
O professor Boris Gaensicke, co-autor do Departamento de Física, acrescenta: “O planetesimal que descobrimos está dentro do poço gravitacional da anã branca, muito mais próximo do que esperamos encontrar algo ainda vivo. Isso só é possível porque deve ser muito denso e/ou muito provável ter força interna que o mantenha unido, por isso propomos quw seja composto em grande parte de ferro e níquel”.
“Se fosse ferro puro, poderia sobreviver onde vive agora, mas igualmente poderia ser um corpo rico em ferro, mas com força interna para mantê-lo unido, o que é consistente com o planetesimal sendo um fragmento bastante massivo de um núcleo planetário. Se estiver correto, o corpo original teria pelo menos centenas de quilómetros de diâmetro, porque é apenas nesse ponto que os planetas começam a diferenciar-se – como o óleo na água – e têm elementos mais pesados afundando-se para formar um núcleo metálico”.
A descoberta oferece uma pista sobre que os planetas podem residir noutros sistemas solares e um vislumbre do futuro dos nossos.
Christopher Manser disse: “À medida que as estrelas envelhecem, transformam-se em gigantes vermelhos, que limpam a maior parte do sistema planetário. No Sistema Solar, o Sol expandir-se-á até onde a Terra orbita e apagará a Terra, Mercúrio e Vénus. Marte e além sobreviverão e mover-se-ão para longe.”
“O consenso geral é que daqui a entre cinco e seis mil milhões de anos, o Sistema Solar terá uma anã branca no lugar do Sol, orbitada por Marte, Júpiter, Saturno, os planetas exteriores, bem como asteróides e cometas. É provável que hajam interações gravitacionais nos remanescentes de sistemas planetários, o que significa que os planetas maiores podem facilmente empurrar os corpos menores para uma órbita que os aproxime da anã branca, onde são destruídos pela enorme gravidade”.
Aprender sobre as massas de asteróides, ou fragmentos planetários que podem alcançar uma anã branca, pode dizer-nos algo sobre os planetas que sabemos que devem estar mais avançados neste sistema, mas atualmente não há uma forma de detetá-los.
A descoberta é apenas o segundo planetesimal sólido encontrado numa órbita apertada em torno de uma anã branca. “Nós já conhecemos vários outros sistemas com discos de detritos muito semelhantes ao SDSS J122859.93+104032.9, que serão estudados a seguir. Estamos confiantes de que descobriremos planetesimais a orbitar anãs brancas, que nos permitirão aprender mais sobre as suas propriedades gerais ”.
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