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Um impacto forte o suficiente para remover a atmosfera de um planeta ocorreu em um sistema onde vive a estrela vizinha HD 172555, segundo estudo publicado pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT) na revista científica Nature. Esse impacto serviria como explicação para a composição incomum da poeira cósmica ao redor do astro.
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A estrela HD 172555 sempre intrigou os astrônomos por estar em relativa proximidade ao nosso sistema solar – a distância entre ela e a Terra é de “apenas” 95 anos-luz e ela tem aproximadamente 23 milhões de anos de idade -, mas sua composição difere consideravelmente de quaisquer outros corpos da região, que possuem configurações relativamente similares.
Cientistas do MIT suspeitaram que essa diferença se dá por causa de uma colisão gigantesca perto da estrela. Estimativas posicionadas pelo novo paper indicam que tal choque pode ter ocorrido há cerca de 200 mil anos, a uma velocidade de 10 quilômetros por segundo (km/s) – ou cerca de 35,4 mil quilômetros por hora (km/h).
Mais além, o impacto teria envolvido um objeto menor contra um planeta mais ou menos do tamanho da Terra, e sua força teria sido suficiente para remover a atmosfera desse planeta.
“Essa é a primeira vez em que detectamos esse tipo de fenômeno, onde uma atmosfera protoplanetária foi removida graças a um impacto gigantesco”, disse Tajana Schneiderman, autora primária do estudo e estudante de graduação do Departamento de Ciências Atmosféricas, Planetárias e da Terra no MIT. “Todo mundo se interessa pela observação de choques imensos porque espera-se que eles sejam comuns, mas nós não temos evidência [deles] em boa parte dos sistemas. Agora, porém, temos informações adicionais sobre essas dinâmicas”.
Choques planetários constituem uma ideia bastante abraçada por astrônomos e outros cientistas do espaço. Inclusive, há um consenso de que a Terra, bem como a nossa Lua, tenham se formado justamente por esse processo. Entretanto, devido à ordem mais fixa da maioria das órbitas de objetos espaciais, observações práticas sobre o tema são praticamente inexistentes.
Por isso, o MIT apelou para outras técnicas a fim de determinar a veracidade da hipótese ao redor da HD 172555: de acordo com o estudo, os pesquisadores usaram informações coletadas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter Array, no Chile), que contém 66 telescópios de rádio cujo posicionamento permite aumentar ou reduzir a resolução de suas imagens. A ideia era procurar por sinais de monóxido de carbono (CO) ao redor da estrela.
“Quando especialistas estudam gases em discos de destroços, o CO é normalmente o mais brilhante, por isso é o mais fácil de achar”, disse Schneiderman. “Então procuramos pelos dados sobre monóxido de carbono ao redor da estrela HD 172555 mais uma vez, por ser um sistema bastante intrigante”.
Não só o time encontrou o que procurava, mas o CO identificado trouxe mais perguntas: segundo Schneiderman, o monóxido de carbono ao redor da estrela estava a uma proximidade incomum – 10 unidades astronômicas (AU), ou 10 vezes a distância da Terra para o Sol – e também em uma concentração diferenciada (cerca de 20% o volume de CO identificado em Vênus).
De acordo com a autora, normalmente, isso não aconteceria, uma vez que o gás é vulnerável ao efeito de fotodissociação, ou seja, os fótons – partículas que compõem a luz – deveriam destruir por completo as moléculas de carbono, deixando pouco ou nenhum traço dele a uma distância tão curta da estrela.
Diante disso, eles testaram três cenários: o primeiro e o segundo, respectivamente, consideravam que o gás era remanescente de uma estrela recém-formada e também a passagem de diversos cometas brilhantes ao longo das eras. Nenhum explicava o efeito observado por completo.
A única outra opção era a de que um impacto gigante teria removido a atmosfera de um planeta na estrela vizinha. “De todos os cenários, esse é o único que explica todas as informações presentes”, disse Schneiderman. “Em sistemas dessa idade, nós estimamos que impactos assim sejam bem comuns. A linha do tempo encaixa, a idade encaixa, as restrições morfológicas e de composição dos corpos encaixam. O único processo plausível para produzir esse volume de CO nesse contexto é o de um impacto gigante”.
A grosso modo, a ocorrência do impacto há cerca de 200 mil anos indica que a estrela ainda não tenha conseguido destruir todas as moléculas de monóxido de carbono – um processo que, provavelmente, ainda está ocorrendo. E nesse volume de gás disposto na análise, o choque só pode ter envolvido dois corpos de tamanho planetário.
“Agora, temos uma possibilidade de trabalho para além desse sistema”, disse a autora. “Nosso estudo mostra que, se você encontrar CO em uma região e morfologia consistentes com um grande impacto, então isso oferece uma via de investigação para novas ocorrências do tipo, bem como entender o comportamento de destroços após a ocasião”.
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