Astrônomos descobrem anã branca que devorou um mundo semelhante a Plutão

Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble observaram uma anã branca — um núcleo estelar altamente compacto — que parece ter engolido um mundo gelado semelhante ao planeta-anão Plutão, uma descoberta com implicações sobre a probabilidade de planetas habitáveis para além do nosso Sistema Solar.

A anã branca está localizada na nossa galáxia Via Láctea, a cerca de 255 anos-luz da Terra, relativamente perto em termos cósmicos, e tem uma massa cerca de 57% da massa do Sol. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, o equivalente a 9,5 trilhões de quilômetros.

As anãs brancas estão entre os objetos mais compactos do universo, embora não sejam tão densas quanto os buracos negros. Estrelas com até oito vezes a massa do Sol parecem destinadas a terminar como anãs brancas. Elas acabam queimando todo o hidrogênio que usam como combustível. A gravidade então as faz colapsar e expelir suas camadas externas em um estágio de “gigante vermelha”, deixando eventualmente para trás um núcleo compacto — a anã branca.

O Sol parece destinado a encerrar sua existência como uma anã branca, daqui a bilhões de anos. A anã branca no novo estudo é um remanescente de uma estrela que se estima ter sido 50% mais massiva que o Sol. Em sua forma compacta atual, seu diâmetro é aproximadamente equivalente ao da Terra, apesar de ser talvez 190.000 vezes mais massiva que nosso planeta.

Anteriormente, os astrônomos documentaram como as anãs brancas, graças à sua forte atração gravitacional, consomem — ou acretam, em termos científicos — corpos rochosos como planetas, luas e asteroides. Os cientistas usam telescópios para identificar na superfície da anã branca o material composto pelos elementos desses objetos.

Os pesquisadores agora detectaram uma assinatura química nesta anã branca que indica que o objeto que ela engoliu não era principalmente rochoso, mas sim gelado. Eles suspeitam que os efeitos gravitacionais da anã branca desmembraram um mundo semelhante a Plutão e que seus pedaços caíram sobre ela.

“A anã branca provavelmente acreceu fragmentos da crosta e do manto de um mundo gelado semelhante a Plutão,” disse Snehalata Sahu, pesquisadora de pós-doutorado em astrofísica na Universidade de Warwick, na Inglaterra, e autora principal do estudo publicado este mês na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“Se não um Plutão inteiro, seria um fragmento arrancado de um mundo semelhante a Plutão pela colisão com algum outro corpo. De qualquer forma, uma vez que este corpo se aproxima o suficiente da anã branca, mais ou menos a uma distância comparável ao tamanho do Sol, a forte gravidade distorceria o corpo devido à maré, e ele acabaria por rachar e desintegrar-se,” disse o astrofísico e coautor do estudo da Universidade de Warwick, Boris Gänsicke.

A evidência-chave

A evidência química indicou que o objeto não era um cometa, outro tipo de corpo gelado.

“A evidência-chave vem da quantidade incomumente alta de nitrogênio que observamos, muito maior do que no material cometário típico e consistente com os gelos ricos em nitrogênio que dominam a superfície de Plutão,” disse Sahu.

A detecção de nitrogênio, segundo Gänsicke, foi possível através do uso do instrumento Cosmic Origins Spectrograph do Hubble, que observa a luz ultravioleta para estudar a formação e a evolução de galáxias, estrelas e sistemas planetários.

A taxa de material caindo sobre a anã branca era equivalente a cerca da massa de uma baleia azul adulta caindo sobre ela a cada segundo e se manteve por pelo menos os últimos 13 anos, disse Sahu.

Essas observações forneceram evidências de que corpos gelados como os do nosso sistema solar existem em outros sistemas planetários. O sistema solar tem uma abundância deles, particularmente em uma região gélida além do planeta mais distante, Netuno, povoada por planetas-anões como Plutão, cometas e outros corpos gelados.

A água é um ingrediente crucial para a vida. Mas como planetas rochosos como a Terra obtêm grandes quantidades dela é uma questão de debate.

“No nosso sistema solar, acredita-se que corpos gelados, como cometas, desempenharam um papel fundamental no fornecimento de água aos planetas rochosos, incluindo a Terra. Juntamente com a água, eles também forneceram outros compostos voláteis e orgânicos, como carbono, enxofre e compostos orgânicos complexos que são essenciais para a química pré-biótica e, finalmente, para o surgimento da vida,” disse Sahu.

“Da mesma forma, em outros sistemas planetários, espera-se que corpos ricos em água sirvam como portadores desses blocos de construção fundamentais, potencialmente contribuindo para o desenvolvimento de ambientes habitáveis,” acrescentou Sahu. “Detectar corpos ricos em água em torno de outras estrelas fornece a confirmação observacional de que tais reservatórios existem para além do nosso sistema solar.”

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