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Cientistas descobrem que gás e poeira impedem planetas de engolirem suas luas

Daniele Cavalcante

Durante muito tempo, astrônomos teorizaram que a formação das luas no Sistema Solar é fruto de discos de poeira girando ao redor dos planetas ainda em formação. Ou seja, os satélites naturais teriam se formado com os planetas. Mas pesquisas mostram que essa teoria poderia ser falha. Um novo estudo, porém, revelou mais surpresas sobre o tema.

Anteriormente, cientistas realizaram simulações que não apenas contradizem a teoria dos discos, como também trouxeram resultados inconsistentes com o que vemos em todo o Sistema Solar. Essas simulações resultaram em todas as luas grandes caindo em seus respectivos planetas e sendo engolidas. Outro resultado foi a formação de várias luas grandes, que não existem de fato - Saturno, por exemplo, tem muitas luas pequenas ao seu redor.

Isso significa que os modelos computacionais, gerados com cálculos e dados sobre a física que conhecemos hoje após estudos aprofundados dos planetas e luas do Sistema Solar, colocaram em xeque a teoria de que as luas se formaram a partir de discos ao lado dos planetas ainda jovens. Para tentar resolver esse problema, uma equipe de pesquisadores japoneses conduziu uma série de novas simulações que resultaram em um modelo mais coerente.

Conceito artístico de uma lua se formando em torno de um planeta gigante de gás que também ainda está em fase de formação, em torno de uma estrela (Imagem: Nagoya University)

Yuri Fujii, professor da Universidade de Nagoya, e Masahiro Ogihara, do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ), criaram um modelo de discos circulares com uma distribuição de temperatura mais realista, considerando várias fontes de opacidades, incluindo poeira e gelo. Em seguida, eles simularam a migração orbital das luas, levando em conta fatores como a pressão que o gás teria em um disco e a gravidade de outros satélites.

Essas novas simulações mostraram que existe uma "zona de segurança" onde a lua em formação é empurrada para longe do planeta. Nesta área, o gás mais quente dentro da órbita empurra o satélite e evita que ele caia no planeta. "Demonstramos pela primeira vez que um sistema com apenas uma lua grande ao redor de um planeta gigante pode se formar", disse Fujii. "Este é um marco importante para entender a origem de Titã", completou, referendo-se à maior lua de Saturno.

Na primeira etapa desse processo, um disco contendo gás e poeira gira em torno do planeta em formação e materiais sólidos se condensam no disco. Na etapa dois, os componentes sólidos do disco crescem até o tamanho final do satélite. No estágio três, as órbitas desses satélites formados mudam gradualmente devido à influência do gás no disco.

Mesmo com essa “zona de segurança”, muitos dos satélites se localizam perto demais do planeta e acabam caindo nele. Mas um satélite maior, com uma órbita dentro da zona de segurança, é capaz de manter distância do planeta. No quarto e último estágio, o gás no disco se dissipa e o satélite sobrevivente permanece em uma órbita estável.

No entanto, Ogihara avisa que esse modelo tem suas limitações e que “seria difícil examinar se Titã realmente passou por esse processo”. Mas o novo modelo pode ser muito útil para os astrônomos que estudam sistemas de exoplanetas que ainda estão em processo de formação.


Fonte: Canaltech

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