O Mistério dos Júpiteres Quentes Desaparecidos

(imagem: NASA e Ron Gilliland, Space Telescope Science Institute)

Em 2005 o telescópio espacial Hubble observou o enxame globular 47 Tucanae com o objectivo de efectuar medições muito precisas do brilho de centenas das suas estrelas em simultâneo. O objectivo era detectar trânsitos de Júpiteres Quentes e determinar a frequência destes planetas nas estrelas do enxame. Um modelo matemático com parâmetros baseados na frequência de Júpiteres Quentes em estrelas na vizinhança do Sol previa que para a amostra de estrelas observadas no 47 Tucanae fossem detectados cerca de 17 planetas deste tipo. Os investigadores ficaram naturalmente intrigados quando processaram as observações e não detectaram nenhum planeta.

Foram adiantadas algumas explicações para a aparente raridade de Júpiteres Quentes no enxame. Uma das teorias refere que o conteúdo em metais das estrelas é significativamente inferior ao observado para as estrelas na vizinhança solar e que os Júpiteres Quentes encontram-se com muito maior frequência em estrelas ricas em “metais”. Por outras palavras, o modelo matemático utilizado fez uma previsão demasiado optimista pois assume uma população de estrelas mais rica em “metais”.

Agora, um outro estudo por astrofísicos do Goddard Space Flight Center da NASA aponta uma outra possibilidade. Uma vez que estes planetas têm órbitas muito próximas das suas estrelas hospedeiras e são em geral bastante maciços, as forças de maré mútuas são significativas. De facto, a análise dos autores revelou que tais forças levam progressivamente à perda de energia orbital do planeta, o qual mergulha lentamente (ao longo de milhares de milhões de anos) em direcção à fotosfera da estrela até ser destruído pelo campo gravitacional da estrela. Mas porque é que não observamos este processo na vizinhança do Sol onde aparentemente há imensos exemplos de Júpiteres Quentes ? A resposta poderá residir na idade muito avançada das estrelas dos enxames globulares, e em particular do 47 Tucanae. Com os seus 10 mil milhões de anos, estas estrelas vivem há tempo suficiente para o processo acima descrito ter destruído a maioria dos Júpiteres Quentes. As estrelas que observamos na vizinhança solar são em geral muito mais jovens.

Como teste para esta teoria, os autores referem que a destruição destes planetas deverá ter deixado grandes quantidades de “metais” nas fotosferas das suas estrelas hospedeiras, as quais pareceriam ter metalicidades mais elevadas que as outras suas companheiras no enxame. Por outro lado, a existência de um número anormal de Super-Terras em torno de estrelas no enxame apontaria também para que estas fossem os núcleos desprovidos de atmosfera de Júpiteres Quentes que estão prestes a serem engolidos pelas suas estrelas hospedeiras. Observações futuras poderão esclarecer definitivamente se este é mesmo o caso.