Telescópios registram impacto gigantesco entre dois planetas a 11 mil anos-luz de nós

Colisões entre planetas são eventos raros em sistemas planetários mais velhos, onde as órbitas já se estabilizaram após milhões de anos de evolução dinâmica. No entanto, durante os estágios iniciais de formação de um sistema planetário, impactos entre protoplanetas podem ocorrer com frequência. Nessa fase, o disco protoplanetário ainda contém grande quantidade de material sólido e corpos em crescimento que interagem gravitacionalmente. Essas interações podem desestabilizar órbitas e levar a colisões energéticas entre objetos de grande massa.

A própria evolução da Terra provavelmente inclui um evento desse tipo durante os primeiros estágios do Sistema Solar. De acordo com o modelo conhecido como hipótese do grande impacto, a Terra primitiva colidiu com um protoplaneta do tamanho aproximado de Marte chamado Theia. Esse impacto teria ejetado grande quantidade de material para a órbita terrestre, formando um disco de detritos ao redor do planeta. Com o tempo, esse material se agregou gravitacionalmente, dando origem à Lua.

Recentemente, astrônomos conseguiram observar um evento semelhante em um sistema estelar distante. Observações do sistema da estrela Gaia-GIC-1 revelaram sinais compatíveis com a colisão entre dois corpos planetários. Telescópios detectaram uma emissão transitória seguida por um aumento significativo de detritos e poeira ao redor da estrela. A análise da evolução temporal desse material sugere que dois planetas ou protoplanetas colidiram, liberando fragmentos no sistema. Esse tipo de observação oferece uma oportunidade de estudar diretamente processos relativamente raros.

Sistema estelar

A identificação do evento ocorreu durante a análise de dados arquivados obtidos por telescópios em 2020. O objeto, denominado Gaia-GIC-1, está localizado a aproximadamente 11 mil anos-luz da Terra na direção da constelação de Puppis. A estrela está na chamada sequência principal, estágio evolutivo no qual a fusão de hidrogênio no núcleo sustenta a energia da estrela. Estrelas nesse regime geralmente apresentam variações luminosas pequenas e previsíveis, o que torna mudanças abruptas raras.

A descoberta foi usando dados da missão Gaia cujo objetivo principal é mapear com precisão a posição, distância e movimento de bilhões de estrelas na Via Láctea. Além da astrometria, a missão também monitora variações no brilho de estrelas, permitindo detectar fenômenos transitórios. Essas observações tornam possível identificar alterações luminosas associadas a processos físicos raros em sistemas estelares distantes. No caso de Gaia-GIC-1, a combinação entre monitoramento fotométrico e análises posteriores revelou evidências de uma grande quantidade de material liberado no sistema.

Observação

A variabilidade incomum no sistema da estrela Gaia-GIC-1 começou a ser registrada por volta de 2016, quando os astrônomos observaram três quedas breves no brilho da estrela. Inicialmente, essas reduções de luminosidade pareciam eventos transitórios isolados, mas indicavam que algum material estava temporariamente bloqueando parte da luz estelar. No entanto, a partir de 2021, o comportamento fotométrico do sistema mudou drasticamente. O brilho da estrela passou a apresentar variações caóticas e irregulares, algo incomum para estrelas da sequência principal semelhantes ao Sol.

Análises indicaram que a estrela em si não era responsável pelas oscilações de luminosidade observadas. Em vez disso, os dados mostraram que um grande campo de detritos composto por rochas e poeira estava atravessando a linha de visão e bloqueando parte da luz estelar. Para confirmar essa hipótese, os pesquisadores analisaram o sistema em comprimentos de onda infravermelhos e encontraram que a emissão no infravermelho aumentava. Esse comportamento é consistente com a presença de grande quantidade de material recém-gerado no sistema.

Colisão

Essas observações indicam que o fenômeno detectado no sistema da estrela Gaia-GIC-1 é consistente com uma colisão planetária. A assinatura térmica observada no infravermelho alcança temperaturas próximas de 900 K, valor típico de poeira recém-gerada e aquecida por radiação estelar após um impacto energético. Os primeiros eventos de diminuição no brilho da estrela provavelmente correspondem a impactos tangenciais entre os dois corpos. A cada órbita, esses encontros teriam se tornado progressivamente mais próximos, produzindo detritos e poeira que bloquearam parcialmente a luz estelar.

Esses encontros tangenciais rápidos mostram que os dois planetas já estavam em processo de instabilidade orbital antes da colisão final. O aumento abrupto da emissão no infravermelho marca o momento da colisão final entre os dois planetas. A intensidade do brilho infravermelho estima a massa mínima do material ejetado mas esse valor é apenas uma fração de poeira suficientemente quente. Em colisões planetárias, apenas uma pequena parte do material é fragmentada em partículas microscópicas detectáveis no infravermelho. Por essa razão, os corpos originais envolvidos no impacto provavelmente eram comparáveis a planetas rochosos de grande porte.

Terra e Theia

Observações de colisões planetárias em sistemas distantes fornecem evidências diretas de processos que também podem ter ocorrido no início da história do Sistema Solar. Um dos exemplos mais conhecidos é o impacto envolvendo a Terra e um protoplaneta chamado Theia. De acordo com esse modelo, a colisão ocorreu nos primeiros milhões de anos após a formação do Sistema Solar e ejetou grande quantidade de material. Esse material formou um disco de detritos que posteriormente se agregou gravitacionalmente formando a Lua.

Estudos observacionais de colisões em outros sistemas estelares ajudam a validar modelos teóricos sobre como esses impactos moldam a evolução de corpos planetários. Eventos desse tipo podem alterar a estrutura interna, a composição química e a dinâmica orbital dos planetas envolvidos. Além disso, colisões gigantes podem remover camadas externas de um planeta, redistribuir material no sistema ou gerar novos satélites naturais.

Referência da notícia

Tzanidakis and Davenport 2026 Gaia-GIC-1: An Evolving Catastrophic Planetesimal Collision Candidate The Astrophysical Journal Letters.