Vários dos engenheiros que estiveram na origem da astronáutica do século XXe século devia sua vocação às obras de ficção científica. De modo mais geral, diversas vocações científicas nascem da esperança de que a realidade se adapte a certos sonhos inicialmente relacionados com a ficção. Os exemplos incluem a influência dos livros de Arthur Clarke e Ray Bradbury.
O que poderíamos esperar a este respeito de um trabalho como Guerra nas Estrelas com seus numerosos exoplanetas permitindo vida? Um dos filmes mais lendários da série da década de 1970 é sem dúvida o de Tatooine com seus dois pores do sol.
Na verdade, de 1995 a 2026, descobrimos exoplanetas em torno de mais de 4.500 estrelas e neste mês de fevereiro de 2026, o famoso site da Enciclopédia de Planetas Extrassolares menciona que mais de 7.950 exoplanetas são conhecidos pela humanidade na Via Láctea. Também sabemos há muito tempo que a maioria das estrelas da nossa Galáxia estão em sistemas binários e são frequentemente anãs vermelhas e não anãs amarelas como o nosso Sol.
Pôr do sol binário. © Star Wars Reino Unido, YouTube
Já em 2008, oastrônomo Karl Stapelfeldt deu-o a conhecer num vídeo do NASA que ele havia encontrado, com seus colegas, sinais indiretos da existência de planetas rochosos associado a estrelas duplas. Estes são dados de observações noinfravermelho do satélite Spitzer, o que permitiu aos investigadores chegar a esta conclusão. O sensores do instrumento em órbita mostrou claramente a presença de poeira provavelmente proveniente de colisões entre asteróides.
No entanto, quem diz que asteróides quase necessariamente significa também a presença de exoplanetas rochosos que deixaram para trás um disco de detritos após o seu nascimento. Observamos esses discos em torno das estrelas Fomalhaut e β Pictoris, por exemplo, estrelas que sabemos terem exoplanetas, uma vez que as fotografamos diretamente.
O vídeo da NASA datado de 2008, infelizmente de má qualidade, no qual Karl Stapelfeldt anuncia a descoberta de Spitzer sobre a existência de Tatooines. Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. © Laboratório de Propulsão a JatoNASA
Órbitas planetárias estáveis com estrelas duplas?
Desde então, tivemos a sensação de que os exoplanetas em torno das estrelas deveriam ser a regra. No entanto, questionámo-nos sobre a existência destes estrelas em torno de estrelas que fazem parte de sistemas duplos e, mais geralmente, em torno de estrelas duplas. No primeiro caso, o forças gravitacionais das duas estrelas não tornando instáveis as órbitas de exoplanetas em potencial a ponto de impossibilitar sua formação?
Poderíamos também fazer perguntas sobre a habitabilidade dos exoplanetas telúricos em torno das estrelas. As variações nas órbitas e rotações destes exoplanetas não causariam frequentemente mudanças drásticas e caóticas na clima ou habitabilidade, por exemplo, transformar um planeta anteriormente habitável num planeta gelado e matar toda a vida?
Pesquisadores que trabalham com dados de Satélite de pesquisa de exoplanetas em trânsito (Tess) da NASA descobriu há alguns anos o primeiro planeta circumbinário da missão, um mundo que orbita duas estrelas. O planeta, chamado TOI 1338b, é cerca de 6,9 vezes maior que a Terra, entre o tamanho de Netuno e Saturno. Está localizado em um sistema localizado a 1.300 anos-luz de distância, na constelação de Pictor. As estrelas do sistema formam um binário eclipsante, que ocorre quando companheiras estelares orbitam umas às outras no nosso plano de visão. Um tem cerca de 10% mais massa que o nosso Sol, enquanto o outro é mais frio, mais escuro e tem apenas um terço da massa do Sol. Os trânsitos de TOI 1338b são irregulares – a cada 93 a 95 dias – e variam em profundidade e duração graças ao movimento orbital das suas estrelas. Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. © Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
Este problema deveria ser muito menos sério em torno de duas estrelas e não em torno de um dos componentes de um sistema binário. Na verdade, exoplanetas foram descobertos em ambos os casos… mas apenas 14, observados durante trânsitos planetários (em órbitas planetárias “circunbinárias”) com os instrumentos Kepler e Tess !
Para onde foram aqueles esperados no segundo caso?
Astrônomo Mohammad Farhat,Universidade da Califórnia em Berkeley, e seu colega Jihad Touma, professor de físico para oUniversidade Americana de Beirute, no Líbano, acreditam ter encontrado a solução para o enigma, conforme o explicam em artigo publicado no famoso As cartas do jornal astrofísico e uma versão da qual existe em acesso aberto em arXiv.
Na verdade, tínhamos esquecido as lições da teoria geral da relatividade de Einstein e precessão da órbita de Mercúrio por causa dessa teoria! Usando modelos matemáticos e computacionais, Farhat e Touma descobriram que relatividade geral teve um efeito espetacular no destino dos planetas circumbinários.
Chegamos então ao cenário representado na imagem abaixo e comentado em comunicado da UC at Berkeley.
Explicação detalhada do fenômeno pelo qual os planetas que orbitam uma estrela dupla acabam adotando uma órbita instável e desaparecendo do sistema. ©Mohammad Farhat, Universidade da Califórnia em Berkeley
Instabilidades orbitais causadas pelas equações de Einstein
Tudo começa com ocolapso de um nuvem molecular e empoeirado sob o efeito de sua própria gravitação e que se fragmenta em vários protoestrelas cercado por discos de acreção. Algumas das estrelas em formação, no entanto, já são membros de um sistema binário – finalmente, elas migrarão para mais perto umas das outras sob o efeito das interações entre o disco gasoso para formar um sistema binário compacto.
Surge então uma zona de instabilidade (a zona em vermelho acima) em torno de uma estrela dupla, mas que permite a formação de planetas fora desta zona.
Devido à teoria geral da relatividadeEinsteinUm movimento ocorrerá um aumento de precessão da órbita das estrelas enquanto outro também ocorre com um exoplaneta fora da zona de instabilidade inicial. Mas, neste último caso, apenas por causa das perturbações gravitacionais previstas pela teoria da Newton.
O forças de maré entre as duas estrelas continuam a aproximá-las, o que acelera a sua precessão, mas reduz a do exoplaneta até o velocidades de precessão são tais que ressonância – como aquele que permite aumentar a oscilação de um balanço ao empurrá-lo para a posição correta freqüência.
A órbita do exoplaneta torna-se então cada vez mais elíptica e instável a ponto de ser engolido e destruído por uma das estrelas por ter chegado muito perto, ou ser ejetado – em ambos os casos, por ter entrado na zona de instabilidade mencionada acima.
Isto não significa que as estrelas binárias geralmente não tenham planetas, embora sejam mais raros, mas implica que os únicos que podem sobreviver após as primeiras dezenas de milhões de anos de existência destas estrelas duplas são aqueles que estão demasiado longe da sua estrela para serem detectados pelo método de trânsito planetário usado por Kepler e Tess.