O Telescópio Espacial Hubble da NASA fotografou diretamente evidências de um protoplaneta semelhante a Júpiter se formando através do que os pesquisadores descrevem como um “processo intenso e violento”. Essa descoberta apóia uma teoria há muito debatida sobre como planetas como Júpiter se formam, chamada de “instabilidade de disco”.
O novo mundo em construção está embutido em um disco protoplanetário de poeira e gás com uma estrutura espiral distinta girando em torno de uma estrela jovem que se estima ter cerca de 2 milhões de anos. Isso é sobre a idade do nosso sistema solar quando a formação do planeta estava em andamento. (A idade do sistema solar é atualmente de 4,6 bilhões de anos.)
“A natureza é inteligente; ela pode produzir planetas de várias maneiras diferentes”, disse Thayne Currie, do Telescópio Subaru e da Eureka Scientific, pesquisadora principal do estudo.
Todos os planetas são feitos de material que se originou em um disco circunstelar. A teoria dominante para a formação de planetas jovianos é chamada de “acreção do núcleo”, uma abordagem de baixo para cima em que planetas embutidos no disco crescem a partir de pequenos objetos – com tamanhos que variam de grãos de poeira a pedregulhos – colidindo e grudando juntos enquanto orbitam uma estrela. Este núcleo então acumula lentamente o gás do disco. Em contraste, a abordagem de instabilidade do disco é um modelo de cima para baixo onde, à medida que um disco massivo em torno de uma estrela esfria, a gravidade faz com que o disco se quebre rapidamente em um ou mais fragmentos de massa planetária.
O planeta recém-formado, chamado AB Aurigae b, é provavelmente cerca de nove vezes mais massivo que Júpiter e orbita sua estrela hospedeira a uma distância colossal de 8,6 bilhões de milhas – mais de duas vezes mais do que Plutão do nosso Sol. A essa distância, levaria muito tempo, se alguma vez, para um planeta do tamanho de Júpiter se formar por acreção de núcleo. Isso leva os pesquisadores a concluir que a instabilidade do disco permitiu que este planeta se formasse a uma distância tão grande. E está em um contraste marcante com as expectativas de formação de planetas pelo modelo de acreção de núcleo amplamente aceito.
A nova análise combina dados de dois instrumentos do Hubble: o Space Telescope Imaging Spectrograph e o Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrograph. Esses dados foram comparados com os de um instrumento de imagem planetária de última geração chamado SCExAO no Telescópio Subaru de 8,2 metros do Japão, localizado no cume de Mauna Kea, no Havaí. A riqueza de dados de telescópios espaciais e terrestres provou ser fundamental, porque é muito difícil distinguir entre planetas infantis e características de disco complexas não relacionadas a planetas.
“Interpretar este sistema é extremamente desafiador”, disse Currie. “Esta é uma das razões pelas quais precisávamos do Hubble para este projeto – uma imagem limpa para separar melhor a luz do disco e de qualquer planeta.”
A própria natureza também forneceu uma ajuda: o vasto disco de poeira e gás girando em torno da estrela AB Aurigae está inclinado quase de frente para nossa visão da Terra.
Currie enfatizou que a longevidade do Hubble desempenhou um papel particular em ajudar os pesquisadores a medir a órbita do protoplaneta. Ele era originalmente muito cético de que AB Aurigae b fosse um planeta. Os dados de arquivo do Hubble, combinados com as imagens do Subaru, provaram ser um ponto de virada na mudança de sua mente.
“Não conseguimos detectar esse movimento na ordem de um ou dois anos”, disse Currie. “O Hubble forneceu uma linha de base de tempo, combinada com dados da Subaru, de 13 anos, o que foi suficiente para detectar o movimento orbital.”
“Este resultado aproveita as observações terrestres e espaciais e podemos voltar no tempo com as observações de arquivo do Hubble”, acrescentou Olivier Guyon, da Universidade do Arizona, Tucson, e do Telescópio Subaru, no Havaí. “AB Aurigae b agora foi analisado em vários comprimentos de onda, e uma imagem consistente surgiu – uma que é muito sólida.”
Os resultados da equipe foram publicados na edição de 4 de abril da Nature Astronomy.
“Esta nova descoberta é uma forte evidência de que alguns planetas gigantes gasosos podem se formar pelo mecanismo de instabilidade do disco”, enfatizou Alan Boss, da Carnegie Institution of Science, em Washington, DC. “No final, a gravidade é tudo o que conta, pois as sobras do processo de formação estelar acabarão sendo puxadas pela gravidade para formar planetas, de uma forma ou de outra.”
Compreender os primeiros dias da formação de planetas semelhantes a Júpiter fornece aos astrônomos mais contexto sobre a história do nosso próprio sistema solar. Esta descoberta abre caminho para futuros estudos da composição química de discos protoplanetários como AB Aurigae, inclusive com o Telescópio Espacial James Webb da NASA.
Achou útil essa informação? Compartilhe com seus amigos! ?
Deixe-nos a sua opinião aqui nos comentários
