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Pesquisa publicada em 8 de dezembro de 2025 no The Astrophysical Journal Letters mostra que efeitos da relatividade geral podem destruir até 75% dos exoplanetas em sistemas binários próximos, ajudando a explicar a escassez observada de planetas com dois sóis entre mais de 6.000 mundos confirmados
Entre mais de 6.000 exoplanetas confirmados, apenas 14 orbitam duas estrelas simultaneamente. O estudo sobre planetas com dois, publicado em 8 de dezembro de 2025, indica que a relatividade geral pode destruir cerca de 75% desses mundos em sistemas binários próximos.
Entre as mais de 4.500 estrelas conhecidas por abrigarem planetas, quase todas devem se formar com sistemas planetários, e uma grande parte nasce em pares. Ainda assim, os chamados planetas com dois sóis permanecem raros nas observações astronômicas.
Astrônomos já confirmaram mais de 6.000 exoplanetas, a maioria descoberta pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA e pelo Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito, TESS. Apesar desse volume, apenas 14 orbitam estrelas binárias de forma confirmada.
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Com base no conhecimento sobre formação planetária, cientistas estimavam que deveriam existir centenas de planetas com dois sóis. A discrepância levantou a questão sobre onde estariam os equivalentes reais de mundos fictícios como Tatooine.
Astrofísicos da Universidade da Califórnia, Berkeley, e da Universidade Americana de Beirute propuseram uma explicação fundamentada na teoria da relatividade geral de Einstein. O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal Letters.
Como a precessão orbital leva à instabilidade dos planetas com dois
Na maioria dos sistemas binários, as duas estrelas possuem massas próximas, mas não idênticas, e orbitam em trajetórias elípticas alongadas. Um planeta que orbita ambas experimenta uma força gravitacional variável, provocando a rotação gradual de sua órbita.
Esse movimento é conhecido como precessão orbital, semelhante à oscilação de um pião em rotação. As próprias estrelas também sofrem precessão, mas por causa da relatividade geral.
Com o tempo, forças de maré aproximam as estrelas. Essa aproximação acelera a precessão das estrelas e reduz a taxa de precessão do planeta. Quando ambas se igualam, ocorre uma interação ressonante.
Nesse ponto, a órbita do planeta se alonga drasticamente. Ele pode se afastar muito da binária em um momento e aproximar-se perigosamente no periastro em outro, iniciando um processo de instabilidade orbital.
Ressonância e desaparecimento dos planetas com dois sóis
Segundo Mohammad Farhat, primeiro autor do estudo, duas situações podem ocorrer. O planeta pode aproximar-se excessivamente do sistema binário, sofrendo perturbações de maré ou sendo engolido por uma das estrelas.
Alternativamente, sua órbita pode ser tão perturbada que ele acaba ejetado do sistema. Em ambos os casos, o planeta desaparece.
Farhat destacou que isso não significa que estrelas binárias não possuam planetas. Apenas aqueles que orbitam a grandes distâncias conseguem sobreviver.
Esses mundos distantes, porém, têm menor probabilidade de transitar diante de suas estrelas do ponto de vista da Terra, dificultando a detecção pelos métodos utilizados pelo Kepler e pelo TESS.
O deserto circumbinário e a escassez observada
O Kepler identificou cerca de 3.000 sistemas binários eclipsantes. Considerando que aproximadamente 10% das estrelas semelhantes ao Sol abrigam planetas grandes, esperava-se que cerca de 300 sistemas binários também apresentassem planetas.
Entretanto, apenas 47 candidatos foram identificados nesses sistemas, com 14 confirmados. Nenhum deles orbita sistemas binários com período inferior a sete dias.
Há uma escassez geral de planetas circumbinários e um verdadeiro deserto ao redor de binárias com períodos de sete dias ou menos. Paradoxalmente, são nesses sistemas que mais se esperava encontrar planetas detectáveis por trânsito.
Segundo Farhat, sistemas binários são cercados por zonas de instabilidade orbital onde planetas não conseguem sobreviver. Nessas regiões, interações gravitacionais complexas levam à ejeção ou destruição do planeta.
Doze dos 14 planetas conhecidos orbitam logo além dessa região instável. Isso sugere que se formaram mais distantes e migraram posteriormente para o interior.
Relatividade geral e destruição em larga escala
Utilizando cálculos matemáticos e simulações computacionais, Farhat e Jihad Touma demonstraram que a relatividade geral altera significativamente a sobrevivência de planetas circumbinários.
Os resultados indicam que efeitos relativísticos destroem cerca de oito em cada dez planetas que orbitam sistemas binários próximos. Aproximadamente 75% desses planetas destruídos são completamente eliminados.
Albert Einstein introduziu a relatividade geral em 1915, descrevendo a gravidade como curvatura do espaço-tempo. Um exemplo clássico é a precessão extra da órbita de Mercúrio, que as leis de Newton não explicavam adequadamente.
A mesma física aplica-se a estrelas binárias compactas. Inicialmente distantes, elas podem aproximar-se ao longo de dezenas de milhões de anos devido a interações com gás circundante.
À medida que se aproximam, forças de maré continuam encolhendo suas órbitas ao longo de bilhões de anos. Quando o período orbital cai para cerca de uma semana, a precessão relativística torna-se dominante.
Enquanto isso, a precessão do exoplaneta desacelera. Quando as duas taxas se igualam, estabelece-se a ressonância que deforma a órbita planetária.
Ressonância, ejeção e implicações mais amplas
Em ressonância, a órbita do planeta torna-se cada vez mais excêntrica, precessionando mais rapidamente enquanto permanece sincronizada com a órbita encolhente da binária.
Nessa trajetória, ele alcança a zona de instabilidade. Os efeitos gravitacionais de três corpos entram em ação e limpam a região.
Segundo os pesquisadores, esse mecanismo elimina planetas sem necessidade de perturbações externas adicionais. Ele pode remover múltiplos planetas de sistemas binários compactos.
A ruptura ocorre relativamente rápido, em algumas dezenas de milhões de anos, dentro da vida útil de bilhões de anos de uma estrela. Por isso, exoplanetas ao redor de binárias próximas tornam-se raros.
Os cientistas agora aplicam seus modelos a ambientes extremos, incluindo aglomerados de estrelas orbitando buracos negros supermassivos e sistemas de pulsares binários.
Essas descobertas reforçam a importância contínua da relatividade geral. A teoria que explicou a órbita de Mercúrio também pode esclarecer por que planetas com dois sóis são tão incomuns no universo observável.
O estudo intitulado “Captura em Ressonância Apsidal e a Decimação de Planetas ao Redor de Binárias Espirais” foi publicado em 8 de dezembro de 2025, com DOI 10.3847/2041-8213/ae21d8.
