THE NEW YORK TIMES - LIFE/STYLE - O sol alimentou a vida na Terra, mas não será tão hospitaleiro para sempre. Cinco bilhões de anos no futuro, a estrela do nosso sistema solar ficará tão imensa que Mercúrio, Vênus e, possivelmente, a Terra, serão engolidos por inteiro.
Pode parecer um fim ignominioso para nossa amada casa. Mas os cientistas pensam que esse processo de “engolfamento planetário”, no qual as estrelas devoram seus próprios planetas, é comum no ciclo de vida dos sistemas estelares.
Os pesquisadores as chamam de “estrelas canibais” (elas comem planetas e não outras estrelas), e elas podem explicar mistérios tentadores em astronomia, configurações orbitais estranhas e a luz estelar poluída que intrigam os cientistas há anos. Mas há um apelo mais básico: estudar o engolfamento planetário pode nos ajudar a entender o destino de longo prazo da Terra e fornecer pistas na busca por vida extraterrestre. O que poderia ser mais humano do que prever o fim do mundo e ponderar se estamos sozinhos no universo?
“No caso da Terra, acho que não está claro se ela será engolida ou não, mas certamente se tornará impossível viver nela”, disse Ricardo Yarza, estudante de pós-graduação em astronomia da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, que estuda o engolfamento planetário. “É sempre interessante imaginar uma civilização se conscientizando disso, como nós, e percebendo que, em algum momento, teremos que sair de casa.”
As estrelas existem em muitas variedades, incluindo anãs ferventes e hipergigantes brilhantes. A expectativa de vida e o destino final de uma estrela - e, portanto, de qualquer planeta que a orbite - está ligado à sua massa: anãs vermelhas podem viver por trilhões de anos, enquanto estrelas massivas explodem em alguns milhões.
Estrelas do tamanho do Sol começam seus ritos de morte quando ficam sem hidrogênio, fazendo com que suas fronteiras se expandam centenas de vezes. Durante esta fase de “gigante vermelha”, muitas estrelas devoram seus planetas mais internos antes de esgotar seu combustível restante.
Gigantes vermelhas, que foram descobertas há cerca de um século, às vezes aparecem em histórias de ficção científica como um pano de fundo sinistro para civilizações condenadas ou como visões do futuro distante do nosso sistema solar. Embora muitas vezes tenhamos imaginado as estrelas avançando no processo do fim do mundo, o processo real de engolfamento planetário permanece envolto em mistério.
Já em 1967, por exemplo, os astrônomos pensaram sobre o “destino final do material planetário” que é engolido pelas estrelas. Mas eles só podiam especular, em parte porque os cientistas não conseguiram confirmar que os planetas orbitavam outras estrelas até a década de 1990.
Desde então, impressionantes 5.000 exoplanetas foram detectados por missões como o observatório espacial Kepler da Nasa, inaugurando uma nova compreensão das inúmeras maneiras pelas quais os sistemas estelares evoluem e como eles acabam morrendo. A próxima geração de observatórios na Terra e além, incluindo o recente Telescópio Espacial James Webb, irá visualizar esses mundos em detalhes nunca antes vistos, lançando luz sobre suas chances de hospedar vida.
A grande abundância de exoplanetas conhecidos, especialmente aqueles em órbitas estreitas, implica que a vida de muitos mundos terminará dentro das barrigas de suas estrelas hospedeiras. Mas há muitas lacunas no conhecimento dos astrônomos porque é difícil pegar estrelas no ato de devorar planetas. Criar modelos de eventos de engolfamento também é complicado, em parte por causa das extremas disparidades entre os tamanhos das estrelas e suas refeições planetárias.
“Entender o engolfamento planetário e como isso afeta o destino dos sistemas planetários envolve responder a várias perguntas”, disse Yarza, que apresentou uma nova pesquisa sobre este tópico diante da American Astronomical Society em junho. “O que acontece com os planetas que são engolidos?” Alguns deles sobrevivem? Todos eles serão destruídos? O que acontece com a estrela como resultado do engolfamento?”
Para pensar em alguns desses cenários, Yarza e seus colegas modelaram engolfamentos de planetas maiores que Júpiter em seu estudo, que foi submetido ao Astrophysical Journal. Para dar conta das discrepâncias de tamanho de estrelas e planetas, os pesquisadores desenvolveram uma abordagem que se centrava na região gasosa externa da estrela, onde os planetas são engolidos primeiro.
Os resultados sugerem que estrelas com planetas massivos às vezes podem morder mais do que podem mastigar, com consequências extremas para ambos os objetos. Enquanto mundos do tamanho da Terra são engolidos sem problemas, planetas que são muito mais massivos que Júpiter podem demolir algumas estrelas por dentro.
Imagine um desses uber-Júpiters sendo finalmente ultrapassados pelas franjas da estrela que o ancorou por bilhões de anos. Gases rodopiam onde os corpos se encontram. À medida que o mundo poderoso desliza para o inferno, ele transfere seu impulso para a estrela. As instabilidades que surgem dessa troca podem deixar a estrela tão desequilibrada que ela ejeta sua atmosfera estelar no espaço e, posteriormente, colapsa em uma anã branca morta.
Essa sequência pode explicar observações “confusas” de planetas em órbitas próximas em torno de anãs brancas, disse Yarza. Não está claro como esses mundos sobreviveram à morte de suas estrelas. Os novos modelos sugerem a resposta: um planeta gigante engolfado, depois de desencadear a ejeção das camadas externas da estrela, pode ser empurrado para uma órbita nova e muito mais apertada na qual não é completamente queimado.
Fica mais estranho: alguns planetas gigantes que provocam ejeções que matam estrelas também podem trazer novos mundos à existência à medida que são imolados na fornalha estelar. “Você pode ter um planeta que é engolido, então ejeta algum material, e esse material pode formar um disco ao redor da estrela que forma um novo planeta”, disse Yarza, descrevendo o novo planeta como “ressurgindo das cinzas”. Ele acrescentou: “Você tem um planeta que é destruído, mas faz o suficiente na estrela para que um novo planeta saia dela”.
Outras observações curiosas incluem uma versão estelar do ditado “você é o que você come”: as estrelas se enriquecem com elementos planetários como o lítio, permitindo que os astrônomos identifiquem estrelas canibais por assinaturas químicas impressas em sua luz.
“Apanhar a estrela engolindo um planeta vai ser difícil” porque é “um evento de curta duração”, disse Melinda Soares-Furtado, bolsista do programa de pós-doutorado Nasa Hubble na Universidade de Wisconsin-Madison e coautora do estudo. “Mas as assinaturas deixadas para trás podem ser observáveis por muito, muito mais tempo - até bilhões de anos.”
Ao ponderar sobre esses engolfamentos épicos, é difícil não se perguntar se alguma civilização extraterrestre foi lançada sem cerimônia em suas estrelas ou forçada a migrar mais profundamente em seus sistemas estelares, movendo-se para mundos recém-habitáveis pelo calor do avanço das gigantes vermelhas. Em 5 bilhões de anos, os mundos externos congelados de nosso próprio sistema solar poderão ser nutridos pelo sol, mesmo que seus planetas internos sejam consumidos.
O engolfamento é “o destino de Mercúrio e Vênus em nosso próprio sistema solar, se você acelerar o relógio e observar o que acontece com o sol”, disse Soares-Furtado. Ela acrescentou: “você tem Júpiter, Saturno e Urano sentados em uma boa região habitável” simultaneamente.
Com novos telescópios, ela disse, os cientistas terão “mais vislumbres dessas fases posteriores”. /TRADUÇÃO LÍVIA BUELONI GONÇALVES
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