Os astrônomos encontraram muitas estrelas anãs brancas rodeadas por discos de detritos. Esses discos são restos de planetas destruídos pela estrela à medida que ela evoluía. Mas eles encontraram um planeta intacto com a massa de Júpiter orbitando uma anã branca.
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Existem mais planetas anãs brancas? Podem existir planetas terrestres semelhantes à Terra em torno de anãs brancas?
Uma anã branca (WD) é o remanescente estelar de uma estrela da sequência principal que já foi muito maior, como o nosso Sol. Quando uma estrela na mesma faixa de massa do nosso Sol sai da sequência principal, ela incha e se torna uma gigante vermelha.
À medida que a gigante vermelha envelhece e fica sem combustível nuclear, ela liberta as suas camadas exteriores como uma nebulosa planetária, um véu cintilante de gás ionizado em expansão que todos já viram nas imagens do Hubble. Após cerca de 10.000 anos, a nebulosa planetária se dissipa e tudo o que resta é uma anã branca, sozinha no centro de toda aquela glória que desaparece.
As anãs brancas são extremamente densas e massivas, mas quase tão grandes quanto a Terra. Eles deixaram para trás sua vida de fusão e emitem apenas calor residual. Mesmo assim, calor é calor, e as anãs brancas podem ter zonas habitáveis, embora estejam muito próximas.
Os astrônomos têm quase a certeza de que a maioria das estrelas tem planetas. Mas esses planetas correm perigo quando orbitam uma estrela que deixa para trás a sequência principal e se torna uma gigante vermelha. Isso pode causar estragos nos planetas, consumindo alguns deles e destruindo outros pela perturbação das marés. Algumas anãs brancas estão rodeadas por discos de detritos e só podem ser restos dos planetas da estrela, despedaçados pela estrela durante a sua fase de anã vermelha.
Mas em 2020 os investigadores anunciaram a descoberta de um planeta intacto entre o disco de detritos na zona habitável em torno da anã branca WD1054-226.
Se houver um, é quase certo que haja outros por aí em algum lugar. Por que não os encontramos? E o fato de o primeiro que encontramos ser um planeta com a massa de Júpiter significa que a população de exoplanetas WD é dominada por eles?
Um novo artigo examina a questão dos exoplanetas em torno das anãs brancas e pergunta por que os planetas anãs brancas rochosas parecem ser raros. O artigo é “A natureza gigante de WD 1856 b implica que planetas rochosos em trânsito são raros em torno de anãs brancas.” O artigo foi aceito no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e o autor é David Kipping, professor assistente do Departamento de Astronomia na Universidade de Columbia, em Nova York.
As anãs brancas têm vida longa e são estáveis. Portanto, embora as suas zonas habitáveis sejam muito menores do que a zona em torno de uma estrela como o nosso Sol, elas ainda existem. Em teoria, os planetas nessas zonas habitáveis poderiam sustentar vida.
O único planeta intacto em torno de uma anã branca que conhecemos com certeza foi detectado pela espaçonave TESS da NASA, e é incrível: 13,8 massas de Júpiter.
“Dada a relativa escassez de planetas gigantes em comparação com os terrestres indicados tanto pela demografia de exoplanetas como por simulações teóricas (uma distribuição de raio ”pesada na parte inferior”), isto talvez seja um tanto surpreendente”, explica Kipping.
Essa afirmação pode parecer surpreendente para os leitores. Uma rápida olhada no Catálogo de Exoplanetas da NASA mostra 5.535 exoplanetas confirmados. 1.898 deles são semelhantes a Netuno e 1.756 deles são gigantes gasosos. Apenas 1.675 delas são Super-Terras e apenas 199 são terrestres.
A afirmação de Kipping de que a distribuição dos exoplanetas é “pesada no fundo”, o que significa que os planetas de raio pequeno são mais abundantes do que os planetas de raio grande parece intrigante deste ângulo.
Mas nossos números medidos não refletem o que realmente existe. Cada método de detecção que usamos para encontrar exoplanetas tem seu próprio viés de seleção. Resumindo: só sabemos o que encontramos. Não sabemos o que realmente está lá fora.
“… há uma visão emergente de que os planetas do tamanho de Júpiter representam a minoria da população do planeta. Assim, o fato de o primeiro planeta em trânsito detectado em torno de uma Anã-branca ter sido considerado um planeta gigante é algo surpreendente,” escreve Kipping.
WD 1856 b pode ser o único planeta anã branca confirmado, mas existem outros candidatos, e a maioria deles também são planetas com a massa de Júpiter ou superiores.
Para Kipping, as implicações de encontrar um enorme gigante gasoso em torno de uma anã branca são preocupantes. “A hipótese implícita é que os planetas rochosos WD em trânsito são raros”, escreve Kipping.
Existem amplas evidências de pequenos planetas terrestres em torno de anãs brancas. Mas a evidência está nos discos de detritos rochosos de planetas terrestres destruídos. Isto indica que estes planetas estão lá fora, mas a questão então é: há algum intacto nas zonas habitáveis? A detecção do WD 1856 b nos diz alguma coisa sobre a existência de planetas terrestres WD?
Existem duas maneiras de conciliar a evidência de pequenos planetas com a detecção de WD 1856 b.
Em primeiro lugar, não há razão absoluta para que pequenos planetas rochosos ou planetas massivos de massa de Júpiter + precisem dominar a população de exoplanetas WD. “Talvez a distribuição inverta em algum raio, representando o raio planetário mais improvável, e depois volte a subir”, escreve Kipping. Poderia haver um número infinito de distribuições; simplesmente não sabemos ainda.
A outra maneira de conciliar isso é simples. “Uma segunda possibilidade é que o WD 1856 b seja simplesmente um acaso. Talvez haja realmente uma distribuição pesada no fundo e fosse de fato altamente improvável que um exoplaneta do tamanho WD 1856 b fosse o primeiro a ser revelado em trânsito.” Este é o desafio de trabalhar com apenas um ponto de dados.
Kipping calculou as chances do primeiro planeta WD ser um planeta massivo em 0,37%. Isso é extremamente raro, mas não leva necessariamente a conclusões confiáveis. “Isso é certamente interessante”, escreve Kipping, “mas dificilmente esmagador – na história da astronomia, eventos improváveis podem e irão ocorrer com tempo suficiente.”
Então, onde isso nos deixa? Temos uma única detecção de planeta WD e é um enorme gigante gasoso, mas temos vários discos de detritos rochosos em torno dos WD que devem ter vindo de planetas terrestres. Onde isso deixa a hipótese de que pequenos planetas rochosos em torno de WDs são raros?
“Por estas razões, não consideramos a nossa hipótese de forma alguma estabelecida com convicção”, escreve Kipping.
Talvez seja apenas uma daquelas coisas que, embora interessantes, só podem levar a conclusões imprecisas. Como costuma acontecer, precisamos de mais dados. “Seria certamente prematuro abortar os esforços atuais e futuros para procurar planetas terrestres em torno dos WDs”.
A ciência dos exoplanetas das anãs brancas está apenas na sua infância. Mas traz esperança porque essas estrelas são muito estáveis e duram muito. O mesmo acontece com as suas zonas habitáveis.
As anãs brancas são únicas entre as estrelas porque seu raio é igual ao da Terra. São menores que outras estrelas e isso poderia facilitar a detecção de planetas do tamanho da Terra. Também poderia facilitar o estudo atmosférico, incluindo a detecção potencial de bioassinaturas que podem ser mais difíceis em torno de estrelas muito maiores.
A hipótese de Kipping de que os planetas terrestres são raros em torno de estrelas anãs-brancas é facilmente testável. Uma pesquisa focada começará, sem dúvida, a revelar a verdadeira população de planetas em torno das anãs brancas.
Se encontrarmos mais mundos semelhantes à Terra em torno das anãs brancas, isso abrirá outro caminho para a habitabilidade e mais potencial para a vida persistir no Universo.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
