Quatro planetas travados em um ritmo perfeito em torno de uma estrela próxima estão destinados a ser girados em torno de seu sistema solar quando o sol eventualmente morrer, de acordo com um novo estudo que analisa seu futuro.
Astrônomos modelaram como a mudança nas forças gravitacionais no sistema, como resultado da estrela se tornar uma anã branca, fará com que seus planetas saiam de suas órbitas e ricocheteem na gravidade uns dos outros, como bolas quicando em um pára-choque em um jogo de fliperama .
No processo, eles jogarão detritos próximos em seu sol moribundo, oferecendo aos cientistas uma nova visão sobre como as anãs brancas com atmosferas poluídas que vemos hoje originalmente evoluíram. As conclusões dos astrônomos da Universidade de Exeter e da Universidade de Warwick são publicadas nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.
O sistema HR 8799 está a 135 anos-luz de distância e compreende uma estrela do tipo A com 30-40 milhões de anos e quatro planetas incomumente massivos, todos com mais de cinco vezes a massa de Júpiter, orbitando muito próximos uns dos outros. O sistema também contém dois discos de detritos, dentro da órbita do planeta mais interno e outro fora da mais externa. Uma pesquisa recente mostrou que os quatro planetas estão travados em um ritmo perfeito que vê cada um completando o dobro da órbita de seu vizinho: então, para cada órbita que o mais distante completa, o próximo mais próximo completa dois, o próximo completa quatro, enquanto o mais próximo completa oito .
A equipe de Exeter e Warwick decidiu aprender o destino final do sistema, criando um modelo que lhes permitisse jogar ‘pinball planetário’ com os planetas, investigando o que pode causar a desestabilização do ritmo perfeito.
Eles determinaram que a ressonância que bloqueia os quatro planetas provavelmente se manterá firme pelos próximos 3 bilhões de anos, apesar dos efeitos das marés galácticas e sobrevoos próximos de outras estrelas. No entanto, sempre se quebra assim que a estrela entra na fase em que se torna uma gigante vermelha, quando se expandirá para várias centenas de vezes seu tamanho atual e ejetará quase metade de sua massa, terminando como uma anã branca.
Os planetas então começarão a fazer pinball e se tornarão um sistema altamente caótico onde seus movimentos se tornam muito incertos. Até mesmo mudar a posição de um planeta em um centímetro no início do processo pode mudar dramaticamente o resultado.
A co-autora, Professora Sasha Hinkley, da Universidade de Exeter, disse: “O sistema HR 8799 tem sido tão icônico para a ciência exoplanetária desde sua descoberta há quase 13 anos, e por isso é fascinante ver o futuro e vê-lo evoluir de um coleção harmoniosa de planetas em uma cena caótica. ”
O autor principal, Dr. Dimitri Veras, do Departamento de Física da University of Warwick, disse: “Os planetas se espalharão gravitacionalmente. Em um caso, o planeta mais interno poderia ser ejetado do sistema. Ou, em outro caso, o terceiro planeta pode ser ejetado. Ou o segundo e o quarto planetas podem trocar de posição. Qualquer combinação é possível apenas com pequenos ajustes.
“Eles são tão grandes e tão próximos uns dos outros que a única coisa que os mantém neste ritmo perfeito agora são as localizações de suas órbitas. Todos os quatro estão conectados nesta cadeia. Assim que a estrela perder massa, suas localizações se desviarão, então, dois deles se espalharão, causando uma reação em cadeia entre os quatro. ”
Independentemente dos movimentos precisos dos planetas, uma coisa de que a equipe tem certeza é que os planetas se moverão o suficiente para desalojar o material dos discos de detritos do sistema para a atmosfera da estrela. É esse tipo de entulho que os astrônomos estão analisando hoje para descobrir as histórias de outros sistemas anãs brancas.
O Dr. Veras acrescenta: “Esses planetas se movem ao redor da anã branca em diferentes locais e podem facilmente chutar qualquer entulho que ainda esteja lá para dentro da anã branca, poluindo-a.
“O sistema planetário HR 8799 representa um antegozo dos sistemas poluídos de anãs brancas que vemos hoje. É uma demonstração do valor de computar os destinos dos sistemas planetários, em vez de apenas observar sua formação.”
Publicado em 14/06/2021 02h34
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