p A Terra está condenada - mas não por 5 bilhões de anos. Nosso planeta será torrado conforme nosso sol se expande e se torna uma gigante vermelha, mas o exoplaneta WASP-12b, localizado a 600 anos-luz de distância na constelação de Auriga, tem menos de um milésimo desse tempo restante:comparativamente irrisórios 3 milhões de anos. p Uma equipe de astrofísicos liderada por Princeton mostrou que WASP-12b está se aproximando de sua estrela hospedeira, indo para a destruição certa. O artigo deles foi publicado no dia 27 de dezembro, 2019, questão do Astrophysical Journal Letters .

p WASP-12b é conhecido como um "Júpiter quente, "um planeta gasoso gigante como nosso planeta vizinho Júpiter, mas que está muito perto de sua própria estrela, orbitando seu sol em apenas 26 horas. (Por contraste, levamos 365 dias para orbitar, e até mesmo Mercúrio, o planeta mais interno do nosso sistema solar, leva 88 dias.)

p "Desde a descoberta do primeiro 'Júpiter quente' em 1995 - uma descoberta que foi reconhecida com o Prêmio Nobel de Física deste ano - nos perguntamos por quanto tempo esses planetas podem sobreviver, "disse Joshua Winn, professor de ciências astrofísicas em Princeton e um dos autores do artigo. "Tínhamos certeza de que eles não poderiam durar para sempre. As fortes interações gravitacionais entre o planeta e a estrela deveriam fazer com que o planeta se espiralasse para dentro e fosse destruído, mas ninguém poderia prever quanto tempo isso levaria. Pode levar milhões de anos, pode ser bilhões ou trilhões. Agora que medimos a taxa, para pelo menos um sistema - são milhões de anos - temos uma nova pista sobre o comportamento das estrelas como corpos fluidos. "

p O problema é que, conforme WASP-12b orbita sua estrela, os dois corpos exercem atração gravitacional um sobre o outro, levantando "marés" como as marés oceânicas levantadas pela lua na Terra.

p Dentro da estrela, essas ondas de maré fazem com que a estrela fique ligeiramente distorcida e oscilar. Por causa do atrito, essas ondas quebram e as oscilações morrem, um processo que converte gradualmente a energia orbital do planeta em calor dentro da estrela.

p O atrito associado às marés também exerce um torque gravitacional no planeta, fazendo com que o planeta espiralize para dentro. Medir a rapidez com que a órbita do planeta está encolhendo revela a rapidez com que a estrela está dissipando a energia orbital, que fornece pistas aos astrofísicos sobre o interior das estrelas.

p "Se pudermos encontrar mais planetas como WASP-12b cujas órbitas estão decaindo, seremos capazes de aprender sobre a evolução e eventual destino dos sistemas exoplanetários, "disse o primeiro autor Samuel Yee, um estudante de graduação em ciências astrofísicas. "Embora este fenômeno tenha sido previsto para planetas gigantes próximos como WASP-12b no passado, esta é a primeira vez que colocamos esse processo em ação. "

p Uma das primeiras pessoas a fazer essa previsão foi Frederic Rasio, o professor Joseph Cummings de física e astronomia na Northwestern University, que não estava envolvido no trabalho de Yee e Winn. "Todos nós esperamos quase 25 anos para que esse efeito fosse detectado por observação, "Rasio disse." As implicações da curta escala de tempo medida para o decaimento orbital também são muito importantes. Em particular, significa que deve haver muito mais Júpiteres quentes que já percorreram todo o caminho. Quando eles chegam ao limite de Roche - o limite de interrupção da maré para um objeto em uma órbita circular - seus envelopes podem ser retirados, revelando um núcleo rochoso que se parece com uma super-Terra (ou talvez um mini-Netuno se eles puderem reter um pouco de seu envelope). "

p Rasio também edita Astrophysical Journal Letters , o jornal em que o novo artigo aparece. Os pesquisadores originalmente enviaram seu artigo para um jornal irmão de menor prestígio, também publicado pela American Astronomical Society, mas Rasio redirecionou para ApJ Letters por causa do "significado especialmente grande" da pesquisa. "Parte do meu trabalho é garantir que todas as novas descobertas importantes apresentadas em manuscritos submetidos aos AAS Journals sejam consideradas para publicação em ApJ Letters, "disse ele." Neste caso, foi um acéfalo. "

p WASP-12b foi descoberto em 2008 através do método de trânsito, em que os astrônomos observam uma pequena queda no brilho de uma estrela conforme o planeta passa na frente dela, cada vez que completa uma órbita. Desde sua descoberta, o intervalo entre quedas sucessivas foi reduzido em 29 milissegundos por ano, uma observação que foi observada pela primeira vez em 2017 pelo co-autor Kishore Patra, em seguida, um graduando no Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

p Esse ligeiro encurtamento pode sugerir que a órbita do planeta está diminuindo, mas há outras explicações possíveis:Se a órbita do WASP-12b for mais oval do que circular, por exemplo, as mudanças aparentes no período orbital podem ser causadas pela mudança de orientação da órbita.

p A maneira de ter certeza se a órbita está realmente encurtando é observar o planeta desaparecer atrás de sua estrela, conhecido como ocultação. Se a órbita está apenas mudando de direção, o período orbital real não muda, então, se os trânsitos ocorrerem mais rapidamente do que o esperado, ocultações devem ocorrer mais lentamente. Mas se a órbita está realmente decaindo, o tempo de ambos os trânsitos e ocultações deve mudar na mesma direção.

p Nos últimos dois anos, os pesquisadores coletaram mais dados, incluindo novas observações de ocultação feitas com o Telescópio Espacial Spitzer.

p "Esses novos dados apóiam fortemente o cenário de decaimento orbital, permitindo-nos dizer com firmeza que o planeta está realmente espiralando em direção a sua estrela, "disse Yee." Isso confirma as previsões teóricas de longa data e os dados indiretos sugerindo que os Júpiteres quentes deveriam ser destruídos por meio desse processo. "

p Esta descoberta ajudará os teóricos a compreender o funcionamento interno das estrelas e a interpretar outros dados relativos às interações das marés, disse Winn. "Também nos fala sobre a vida de Júpiteres quentes, uma pista que pode ajudar a lançar luz sobre a formação desses planetas estranhos e inesperados. "