Planetas errantes — corpos celestes que vagam pelo espaço sem orbitar uma estrela — já são conhecidos pela astronomia. No entanto, uma dúvida permanecia: o que acontece com as luas desses planetas quando eles são expulsos de seus sistemas? Um novo estudo buscou responder a essa questão por meio de milhares de simulações de encontros estelares.
Pesquisadores do Observatório de Leiden, na Holanda, analisaram cerca de 34 mil cenários em que uma estrela passa próxima de um sistema planetário e altera sua dinâmica gravitacional. Os resultados, publicados no servidor de pré-impressões arXiv, indicam que a sobrevivência de uma lua depende principalmente da distância em que ela orbita seu planeta. Além disso, as características dessas órbitas podem ajudar os astrônomos a reconstruir como ocorreu a expulsão desses sistemas.
O trabalho, conduzido por Yannick Badoux e Simon Portegies Zwart, acompanhou o destino de planetas e de suas luas durante encontros próximos com outras estrelas.
Segundo as simulações, o fator decisivo é o chamado raio de Hill, região ao redor de um planeta onde sua gravidade supera a influência gravitacional da estrela hospedeira. É dentro desse limite que uma lua consegue permanecer em órbita.
Os pesquisadores verificaram que luas localizadas até aproximadamente 40% do raio de Hill tendem a continuar acompanhando o planeta mesmo após sua expulsão do sistema. Já aquelas posicionadas além desse limite perdem rapidamente o vínculo gravitacional. A partir de cerca de 50% do raio de Hill, a separação entre planeta e lua praticamente se torna inevitável.
Segundo os pesquisadores, esse comportamento também pode ajudar a diferenciar planetas errantes expulsos após a passagem de outra estrela daqueles ejetados por interações gravitacionais com outros planetas, já que cada mecanismo tende a deixar marcas diferentes nas órbitas das luas sobreviventes.
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