Novo estudo revela como um planeta sobreviveu ao fim de sua estrela

Quando estrelas com massa semelhante à do Sol chegam ao fim de sua vida, elas entram na fase de gigante vermelha e expandem suas camadas externas. Durante esse processo, os planetas mais próximos podem ser engolidos pela atmosfera estelar. Em seguida, a estrela expele grande parte de suas camadas.

Esse cenário representa o destino do Sistema Solar daqui a cerca de cinco bilhões de anos. Mercúrio e Vênus serão inevitavelmente engolidos pelo Sol, mas existe um debate sobre o destino da Terra. Modelos indicam que o resultado depende do equilíbrio entre a expansão do Sol e a perda de massa da estrela.

Agora, observações realizadas pelo telescópio James Webb revelaram um caso de um planeta gigante, semelhante a Júpiter, que sobreviveu à morte de sua estrela. Em vez de ser destruído ou ejetado do sistema, o planeta sobreviveu e permaneceu gravitacionalmente ligado ao remanescente estelar.

Final de estrelas

Estrelas com massa semelhante à do Sol passam a maior parte de suas vidas convertendo hidrogênio em hélio por meio da fusão nuclear em seus núcleos. Quando o hidrogênio central se esgota, o núcleo se contrai enquanto as camadas externas se expandem, dando origem à fase de gigante vermelha.

Após consumir o hélio disponível, as estrelas já não possuem massa suficiente para sustentar novas etapas de fusão nuclear. Como consequência, elas ejetam suas camadas externas, formando uma nebulosa planetária. O interior da estrela acaba colapsando sob sua própria gravidade formando uma anã branca.

WD1856b

O WD1856b está localizado a cerca de 80 anos-luz da Terra e é um gigante gasoso com massa estimada entre quatro e onze vezes a de Júpiter, orbitando uma anã branca. O planeta completa uma órbita em torno da estrela em apenas 1,4 dia, permanecendo próximo dela.

A principal questão é como o WD1856b conseguiu permanecer em uma órbita tão próxima após a morte de sua estrela. Uma hipótese sugere que o planeta foi engolido durante a fase de gigante vermelha e, de alguma forma, sobreviveu ao processo.

Possível resposta

Para investigar a origem da órbita do WD1856b, os pesquisadores usaram o telescópio James Webb para medir a temperatura, a massa e as propriedades de sua atmosfera. As observações revelaram que o planeta é mais quente do que deveria ser caso estivesse aquecido apenas pela radiação da anã branca.

Essa temperatura elevada indica que outro mecanismo físico contribuiu para aquecer o gigante gasoso ao longo de sua evolução. Os resultados indicam que o WD1856b provavelmente permaneceu em uma órbita segura durante a fase de gigante vermelha e migrou para regiões internas apenas bilhões de anos depois.

O que acontecerá com a Terra?

Sistemas como o WD1856b oferecem uma oportunidade para compreender como a evolução estelar influencia o destino de planetas ao redor de estrelas semelhantes ao Sol. As observações permitiram investigar quais processos gravitacionais permanecem ativos após a formação de uma anã branca.

Esse conhecimento também ajuda a responder uma das principais questões da Astronomia planetária: qual será o destino da Terra quando o Sol se tornar uma gigante vermelha? O futuro da Terra ainda parece depender do equilíbrio entre a expansão do Sol, a perda de massa estelar e as interações de maré.