Estudo liderado por pesquisadores da USP utiliza o elemento químico berílio para detectar sinais de engolfamento planetário e sugere que sistemas estáveis como o Solar podem ser menos comuns do que se imaginava

Uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveu uma nova técnica capaz de identificar estrelas que absorveram planetas ou fragmentos planetários ao longo de sua evolução. O método utiliza a detecção de variações na abundância de berílio, um elemento químico raro, e pode ampliar o conhecimento sobre a formação e a dinâmica dos sistemas planetários.

Os resultados foram publicados nesta segunda-feira (16) na revista científica Astronomy & Astrophysics. A pesquisa analisou um sistema binário composto por duas estrelas semelhantes ao Sol, denominadas HD 129171 e HD 129209. Como ambas se formaram ao mesmo tempo e a partir da mesma nuvem de gás e poeira, era esperado que apresentassem composição química praticamente idêntica. No entanto, os cientistas encontraram diferenças importantes entre elas.

Segundo a doutoranda Anne Rathsam, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG-USP) e primeira autora do estudo, a estrela HD 129171 apresenta concentração elevada de elementos que normalmente compõem planetas rochosos.

“Esse enriquecimento sugere fortemente que a estrela absorveu material planetário ao longo de sua história”, explica a pesquisadora.

Berílio revela sinais de planetas engolidos

A principal inovação do trabalho foi demonstrar que o berílio pode funcionar como um marcador confiável de episódios de engolfamento planetário.

Diferentemente da maioria dos elementos químicos, o berílio não é produzido no interior das estrelas durante sua evolução. Assim, quando sua presença é detectada em níveis elevados, ela pode indicar que a estrela incorporou material rochoso após sua formação.

“O lítio já vinha sendo utilizado como possível indicador desse fenômeno, mas é destruído com mais facilidade. O berílio é mais resistente e sua assinatura química permanece detectável por períodos maiores”, destaca Rathsam.

Material equivalente a mais de 11 Terras

Para realizar a pesquisa, os cientistas utilizaram dados coletados pelo espectrógrafo UVES, instalado no Very Large Telescope (VLT), no Chile.

As análises mostraram que a HD 129171 possui quantidades significativamente maiores de elementos como ferro, magnésio, silício, cálcio e titânio quando comparada à sua estrela companheira. Além disso, apresentou excesso tanto de lítio quanto de berílio.

De acordo com os pesquisadores, a composição observada é compatível com a absorção de uma quantidade de material rochoso superior a 11 vezes a massa da Terra.

O material pode ter se originado de um único planeta de grandes dimensões ou da soma de diversos corpos menores que foram atraídos pela estrela ao longo do tempo.

Sistemas como o Solar podem ser raros

Além de identificar sinais de planetas engolidos por estrelas, o estudo reforça a hipótese de que sistemas planetários estáveis, semelhantes ao Sistema Solar, talvez sejam menos comuns na Via Láctea do que se acreditava.

Simulações computacionais e observações de exoplanetas indicam que muitos sistemas passam por períodos de intensa instabilidade gravitacional, capazes de alterar órbitas, provocar colisões e até lançar planetas em direção às estrelas centrais.

“Quando reunimos evidências de diferentes áreas da astronomia, surge um quadro consistente indicando que sistemas parecidos com o Sistema Solar podem ser relativamente raros”, afirma o astrônomo Jorge Melendez, professor do IAG-USP e coordenador do estudo.

Possíveis impactos para a existência de vida

Os pesquisadores destacam que a descoberta também pode ter implicações para a busca por vida em outros mundos.

Segundo Anne Rathsam, a evolução da vida complexa depende não apenas da existência de um planeta habitável, mas também da estabilidade de sua órbita ao longo de bilhões de anos.

“Se episódios de engolfamento planetário forem realmente frequentes, isso sugere que muitos sistemas passam por fases dinâmicas violentas, o que pode dificultar o desenvolvimento e a manutenção de condições favoráveis à vida”, explica.

O estudo contou com a participação de pesquisadores da USP, da Academia Polonesa de Ciências, da Academia Chinesa de Ciências, da Monash University, da Austrália, além de instituições astronômicas italianas, com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).