J. DA SILVA, NOIRLAB / AURA E NSF
Detritos em estrelas anãs brancas oferecem uma visão possível dos mundos que as orbitaram
Se um verdadeiro Capitão Kirk alguma vez decolar para outras estrelas em busca de planetas rochosos como o nosso, ele pode encontrar muitos novos mundos estranhos cujas entranhas, na verdade, não têm nenhuma semelhança com as da Terra.
Um punhado de elementos pesados polvilhados em 23 estrelas anãs brancas sugere que a maioria dos planetas rochosos que orbitaram as estrelas tinham composições químicas incomuns, relatam pesquisadores online em 2 de novembro na Nature Communications. Os elementos, presumivelmente detritos de mundos destruídos, fornecem uma possível visão dos mantos dos planetas, a região entre sua crosta e núcleo.
“Esses planetas podem ser totalmente estranhos ao que estamos acostumados a pensar”, diz o geólogo Keith Putirka, da California State University, Fresno.
Mas deduzir do que foi feito um planeta há muito desaparecido a partir do que ele deixou para trás é repleto de dificuldades, adverte o cientista planetário do Caltech David Stevenson. Mundos rochosos fora do sistema solar podem ter composições químicas exóticas, diz ele. “É que não acho que este papel possa ser usado para provar isso.”
Depois que uma estrela como o Sol se expande em uma estrela gigante vermelha, ela acaba por explodir sua atmosfera, deixando para trás seu núcleo pequeno e denso, que se torna uma anã branca. A grande gravidade dessa estrela arrasta elementos químicos pesados para o seu interior, de modo que a maioria das anãs brancas têm superfícies imaculadas de hidrogênio e hélio.
Mas mais de um quarto dessas estrelas apresentam superfícies com elementos mais pesados, como silício e ferro, presumivelmente de planetas que uma vez circundaram a estrela e encontraram suas extremidades quando ela se expandiu em uma gigante vermelha. Os elementos pesados nessas anãs brancas ainda não tiveram tempo de afundar sob a superfície estelar.
Por esse motivo, Siyi Xu, um astrônomo do Observatório Gemini em Hilo, Havaí, há muito estuda as anãs brancas. Então ela conheceu Putirka. Porque ele é um geólogo, “ele estava tipo,? Oh! Podemos olhar para este problema de uma nova perspectiva'”, diz Xu.
Xu vinha medindo a abundância de elementos químicos espalhados pelas anãs brancas estudando os comprimentos de onda da luz, ou espectros, emitidos pelas estrelas. Putirka percebeu que essas medições poderiam indicar quais rochas e minerais constituíram os mantos dos planetas destruídos, que constituem a maior parte da rocha de um pequeno planeta, porque diferentes rochas e minerais contêm diferentes elementos químicos.
Ao examinar as anãs brancas a 650 anos-luz do sol, Putirka e Xu chegaram a uma conclusão surpreendente sobre os planetas rochosos dilacerados. Ao contrário da sabedoria convencional, a maioria de seus mantos planetários não se assemelhava aos dos planetas rochosos do Sol – Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, dizem os pesquisadores.
Por exemplo, algumas das anãs brancas têm muito silício. Isso sugere que os mantos de seus planetas tinham quartzo – um mineral que em sua forma pura consiste apenas em silício e oxigênio. Mas há pouco, se houver, quartzo no manto da Terra. Um planeta com um manto rico em quartzo provavelmente seria muito diferente da Terra, diz Putirka.
Essas composições de minerais exóticos podem afetar, por exemplo, erupções vulcânicas, deriva continental e a fração da superfície de um planeta que consiste em oceanos versus continentes. E todos esses fenômenos podem afetar o desenvolvimento da vida.
Stevenson, no entanto, é cético em relação à nova descoberta. Quando você mede a composição elementar de uma “anã branca poluída”, diz ele, “você não sabe como conectar esses números com o que começou”.
Isso ocorre em parte porque a destruição de mundos rochosos ao redor de estrelas semelhantes ao Sol é complicada, diz Stevenson. Os planetas são atingidos pela primeira vez pela luz brilhante da gigante vermelha. Então, eles podem ser engolfados pela atmosfera em expansão da estrela e podem até mesmo colidir com outro planeta.
Cada um desses eventos traumáticos pode alterar a composição elementar de um planeta, bem como possivelmente enviar alguns elementos em direção à anã branca à frente de outros. Como resultado, os restos planetários que acabam na superfície da estrela em um instantâneo no tempo podem não refletir a composição inicial do mundo.
Xu concorda que os astrônomos não sabem precisamente como a separação se desenrola ou quais elementos acabam caindo sobre a anã branca. Estudos teóricos futuros podem fornecer uma visão sobre o assunto, diz ela.
Ela também observa que os astrônomos pegaram asteróides se desintegrando em torno das anãs brancas, o que oferece uma pequena janela para o processo real de separação. E as observações futuras dessas anãs brancas, diz ela, podem ajudar a revelar quaisquer mudanças na composição dos elementos ao longo do tempo.
Publicado em 17/11/2021 14h34
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