Anãs brancas consumindo planetas

Astrofísicos da Universidade de Warwick descobriram quatro anãs brancas rodeadas por poeira oriunda de corpos planetários despedaçados, que no passado tiveram composições parecidas à da Terra.

© Mark A. Garlick (material rochoso em órbita de uma anã branca)

As anãs brancas são o estágio final da vida de estrelas como o nosso Sol, os núcleos residuais de material deixado para trás após se ter esgotado o combustível necessário às suas reações nucleares. Usando o telescópio espacial Hubble para desenvolver o maior estudo até à data da composição química das atmosferas de anãs brancas, os investigadores descobriram que os elementos mais frequentes na poeira em torno destas quatro anãs brancas são o oxigênio, magnésio, ferro e silício - os quatros elementos que constituem aproximadamente 93% da Terra.

No entanto, uma observação ainda mais importante foi a da que este material também contém uma proporção extremamente baixa de carbono, que coincide de perto com a da Terra e dos outros planetas rochosos em torno do Sol.

Esta é a primeira vez que tais baixas concentrações de carbono foram medidas nas atmosferas de anãs brancas poluídas por detritos. Não só é isto evidência clara de que estas estrelas tiveram no passado pelo menos um exoplaneta rochoso agora destruído, como também as observações devem mostrar a última fase da morte destes mundos.

A atmosfera de uma anã branca é constituída por hidrogênio e/ou hélio, por isso quaisquer elementos pesados que entrem na sua atmosfera são atraídos para dentro do núcleo e escondem-se em questão de dias graças à alta gravidade da estrela. Isto possibilita observar a fase final da morte destes mundos à medida que o material espirala para o interior das anãs brancas a quantidades de 1 milhão de quilogramas por segundo.

Não só são estas observações claras evidências de que as estrelas já tiveram corpos exoplanetários rochosos agora destruídos, como uma anã branca em particular, PG0843+516, pode também contar a história da destruição destes mundos.

Esta estrela destacou-se do resto do grupo graças à sobreabundância relativa dos elementos ferro, níquel e enxofre na poeira descoberta na sua atmosfera. O ferro e o níquel encontram-se nos núcleos dos planetas terrestres, à medida que se afundam para o centro devido à gravidade durante a formação planetária, tal como o enxofre graças à sua afinidade química com o ferro.

Assim sendo, os pesquisadores acreditam que estão observando a anã branca PG0843+516 no próprio ato de engolir este material do núcleo de um planeta rochoso grande o suficiente para atravessar a fase de diferenciação, um processo parecido ao que separou o núcleo e o manto da Terra.

O professor Boris Gänsicke do Departamento de Física da Universidade de Warwick, que liderou o estudo, afirma ser provável que o processo destrutivo que originou os discos de poeira em torno destas anãs brancas distantes, surja um dia no nosso próprio Sistema Solar.

"O que estamos atualmente vendo nestas anãs brancas a várias centenas de anos-luz de distância pode muito bem ser um presságio do futuro muito distante da Terra. À medida que estrelas como o nosso Sol chegam ao final da sua vida, incham para se tornarem em gigantes vermelhas quando o combustível nuclear nos seus núcleos se esgota."

"Quando isto acontecer no nosso próprio Sistema Solar, daqui a milhares de milhões de anos, o Sol engolirá os planetas mais interiores, Mercúrio e Vênus. Não se sabe se a Terra irá sofrer o mesmo destino durante a sua fase de gigante vermelha, mas mesmo que sobreviva, a sua superfície ficará torrada."

"Durante esta transformação do Sol em anã branca, irá perder uma grande quantidade de massa, e todos os planetas irão mover-se para fora. Isto irá destabilizar as órbitas e levar a colisões entre os corpos planetários, tal como aconteceu nos primeiros dias instáveis do nosso Sistema Solar."

"Isto poderá até destruir planetas terrestres por inteiro, formando grandes quantidades de asteróides, alguns dos quais terão composições químicas semelhantes às do núcleo planetário. No nosso Sistema Solar, Júpiter provavelmente sobrevive incólume à evolução final do Sol, e espalhará asteróides, novos e velhos, na direção da anã branca."

"É inteiramente provável que em PG0843+516 estejamos vendo a acreção de tais fragmentos feitos a partir de material do núcleo de um exoplaneta terrestre."

A equipe da Universidade de Warwick estudou mais de 80 anãs brancas até algumas centenas de anos-luz do Sol, usando o instrumento COS (Cosmic Origin Spectrograph) a bordo do telescópio Hubble.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society