Não é uma surpresa o episódio final do nosso planeta. A Terra será totalmente destruída pela sua estrela. Um fim épico, mas que nenhum de nós vai poder assistir. Contudo, no Universo há um exoplaneta gigante que está prestes a ser destruído pela sua estrela. Chama-se Kepler-1658b e está cada vez mais próximo do seu sol, uma anã amarela-branca tipo F.
Atualmente, a caminho do seu fim, o planeta está tão perto da sua estrela que precisa apenas de 3,8 dias para fazer o que a Terra faz num ano, em volta do Sol.
“Morte por estrela” é um destino que aguarda a maioria dos planetas dos sistemas estelares. Isso inclui o nosso Sol, Vénus e Mercúrio daqui a alguns milhares de milhões de anos. E, os astrónomos veem agora esse mesmo destino à espera do Kepler-1658b. Este é um exoplaneta Júpiter quente que orbita uma estrela anã branca-amarela do tipo F evoluída a cerca de 2600 anos-luz da Terra.
A morte ao virar da curva
Uma série de acontecimentos conspira sobre um destino ardente para este mundo: a proximidade da sua estrela, uma órbita em lento decaimento e a física das marés.
O exoplaneta Kepler-1658b situa-se a 0,054 AU do seu caminho primário mais próximo do que a distância entre o Sol e Mercúrio no nosso sistema solar. Está também a serpentear numa órbita de 3,8 dias. Esta órbita rápida e próxima está a decair, graças a um par de fatores.
O primeiro é simples: as marés. Essencialmente, a interação gravitacional entre o Kepler-1658b e a sua estrela hospedeira envelhecida está a mudar a órbita do planeta. Isto está a aproximá-la cada vez mais da estrela.
O segundo fator é a idade da própria estrela. Tem agora idade suficiente para começar a expandir-se, para se tornar um subgénero. Portanto, se juntarmos a física das marés a atuar para decair a órbita do planeta, este planeta sobreaquecido fica cada vez mais próximo da sua eventual “morte por estrela”.
Detetámos anteriormente provas de exoplanetas inspiradores para as suas estrelas, mas nunca antes tínhamos visto um planeta assim em torno de uma estrela evoluída.
Disse Shreyas Vissapragada, investigador de exoplanetas na Universidade de Harvard.
Kepler-1658 b é um exoplaneta gigante de gás que orbita uma estrela do tipo F. A sua massa é de 5,88 Jupiters, demora 3,8 dias a completar uma órbita da sua estrela e está a 0,0544 AU da sua estrela. A sua descoberta foi anunciada em 2019.
Detetar o declínio de um exoplaneta
A mudança no período orbital entre o Kepler-1658b e a sua mãe estelar é de apenas 131 milissegundos por ano. Isto significa que dentro de cerca de 2,5 mil milhões de anos, o Kepler-1658b será engolido pela sua estrela, para nunca mais ser visto.
Então, como é que a Vissaparagada e os seus colegas souberam que isto está a acontecer?
Confirmar a órbita deste exoplaneta foi um processo longo e meticuloso que exigiu muitas observações cuidadosas ao longo de vários anos. Primeiro, os astrónomos tiveram de confirmar que o Kepler-1658b é um exoplaneta real e não apenas uma perturbação nos dados.
Este quente planeta Júpiter foi na realidade o primeiro exoplaneta suspeito descoberto pela missão Kepler. Mas, foram necessários quase dez anos para confirmar a descoberta com observações de acompanhamento.
Observações contínuas revelaram algo de estranho sobre o planeta – a sua temperatura diurna é de cerca de 3450 K, que é mais quente e brilhante do que os astrónomos esperavam. Isto pode ser explicado pelas interações do planeta com a estrela mãe.
A força da maré pode estar a gerar mais calor no interior do planeta (assim a interação entre Júpiter). Para confirmar este cenário, os astrónomos terão de fazer mais observações do planeta e da sua estrela.
Aprender com a morte iminente do Kepler-1658
O passo seguinte após a descoberta exigiu ainda mais observações para compreender o “processo inspirador” de envio deste exoplaneta para a sua estrela. As mudanças orbitais de 133 milissegundos por ano não são realmente detetáveis em apenas algumas observações. Foi necessária uma aldeia de telescópios e observatórios, a começar por Kepler, seguido de trabalho terrestre no Telescópio Hale do Observatório Palomar. Depois, os telescópios Exoplanet Survey TESS tiveram a sua oportunidade de dar uma vista de olhos ao sistema.
Todos estes dados foram captados quando o exoplaneta atravessou a face da sua estrela (como visto do nosso ponto de vista). Então, durante os últimos 13 anos, o tempo entre os trânsitos diminuiu muito ligeiramente.
E qual foi a causa? A dissipação de energia graças às interações das marés.
A impressão do artista sobre a Terra queimada pelo nosso Sol ao entrar na sua fase de Gigante Vermelho. Crédito: Wikimedia Commons/Fsgregs
Muito bem, agora sabemos que a fricção da maré aquece o Kepler-1658b enquanto a sua órbita se decompõe numa espiral de desgraça. Isto irá repetir-se ao longo dos próximos milhares de milhões de anos. É uma longa marcha de morte.
Agora que temos provas de inspiração de um planeta em torno de uma estrela evoluída, podemos realmente começar a refinar os nossos modelos de física das marés. O sistema Kepler-1658 pode servir como laboratório celestial desta forma durante anos futuros e, com alguma sorte, em breve haverá muitos mais destes laboratórios.
Concluiu Shreyas Vissapragada.
A física desta situação pode obviamente ser aplicada a muitas outras estrelas e aos seus planetas, incluindo o nosso próprio. Ver o Kepler-1658b interagir com a sua estrela numa batalha gravitacional até à morte deve dar uma ideia do que irá acontecer dentro de cerca de 5 mil milhões de anos quando a Terra e um sol gigante vermelho inchado interagirem.