Estudo detalha fenômeno no qual Sol se expandirá a ponto de se tornar um gigante vermelho engolidor de planetas
Em cinco bilhões de anos, o combustível de hidrogênio esgotará do Sol — que por sua vez se expandirá a ponto de se tornar um gigante vermelho. No processo, a estrela central de nosso Sistema Solar irá engolir os planetas, como Mercúrio, Vênus e, provavelmente, a Terra.
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Embora a dinâmica e os possíveis resultados do fenômeno, chamado de engolfamento planetário, sejam pouco compreendidos, acredita-se que esse destino seja relativamente comum para sistemas planetários.
Detalhes do processo foram publicados em estudo feito por cientistas da Universidade da Califórnia (EUA) divulgado no Astrophysical Journal em junho do ano passado. Entenda!
Para chegar nesse resultado, os pesquisadores fizeram simulações hidrodinâmicas que ajudam a explicar como as forças atuam em um planeta quando ele é engolido por uma estrela em expansão.
Uma nota publicada pela Universidade da Califórnia explica que os resultados mostram que as interações de um corpo subestelar (um planeta ou uma anã marrom), - com o gás quente no envelope externo de uma estrela parecida com o Sol -, podem levar a uma série de resultados. E isso depende muito do tamanho do objeto que está sendo engolido e do estágio de evolução da estrela.
"As estrelas evoluídas podem ser centenas ou até milhares de vezes maiores que seus planetas, e essa disparidade de escalas dificulta a realização de simulações que modelam com precisão os processos físicos que ocorrem em cada escala", explica Ricardo Yarza, principal autor do estudo, estudante de pós-graduação em astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz (UCSC).
Em vez disso, simulamos uma pequena seção da estrela centrada no planeta para entender o fluxo ao redor do planeta e medir as forças de arrasto que atuam sobre ele", prosseguiu.
Conforme explica o instituto, o estudo pode ajudar a elucidar as recentes observações de planetas e anãs marrons que orbitam restos estelares, como, por exemplo, anãs brancas e subanãs.
Outras pesquisas sobre o tema já haviam sido feitas, e sugerem que esses tipos de sistemas pode justamente ser o resultado de um processo de um engolfamento planetário — que envolve o encolhimento da órbita do corpo engolfado e a ejeção das camadas externas da estrela.
"Conforme o planeta viaja dentro da estrela, as forças de arrasto transferem energia do planeta para a estrela, e o envelope estelar pode se desvincular se a energia transferida exceder sua energia de ligação", explicou o autor do estudo.
Os cálculos feitos por Yarza e seus companheiros de pesquisa apontam que nenhum corpo subestimar menor que 100 vezes a massa de Júpiter consegue ejetar o envelope de uma estrela parecida com o Sol antes que ela se expanda para cerca de 10 vezes o raio do Sol.
Entretanto, nos estágios posterior da evolução e expansão estelar, o envelope estelar seria capaz de ejetar um objeto tão pequeno quanto dez vezes a massa de Júpiter; o que diminuiria sua órbita em várias ordens de magnitude durante o processo.
O estudo também descobriu que o engolfamento planetário pode aumentar a luminosidade de uma estrela que se assemelha com o Sol em várias ordens de magnitude por até vários milhares de anos, o que depende muito da massa do objeto engolido e do estágio evolutivo da estrela.
A estrutura do estudo pode ser usada em pesquisas futuras para explorar o efeito do engolfamento na estrutura da estrela. "Nosso trabalho pode informar simulações de engolfamento planetário na escala da estrela, fornecendo uma imagem de referência precisa da física na escala do planeta", apontou Ricardo.
O cientista apontou que existe uma imensa variedade de sistemas de planetas que já foram identificados por programas de busca de exoplanetas. Assim, conforme esses sistemas vão evoluindo, uma parcela significativa deles poderá sofrer com o engolfamento planetário.
Acreditamos que é relativamente comum", finalizou Ricardo Yarza.
