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Estrelas e planetas podem crescer e se desenvolver como "irmãos", segundo estudo

Danielle Cassita
·4 minutos de leitura

Parece que será preciso mudar alguns pontos nas teorias sobre a formação de estrelas e planetas: uma equipe internacional de cientistas descobriu planetas jovens se formando em um sistema em que a estrela tem cerca de 500 mil anos de vida, apenas. Então, planetas e estrelas parecem se formar e crescer juntos como irmãos — algo diferente do que teorias anteriores propunham.

O estudo foi liderado por Dominique Segura-Cox, cientista do Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), na Alemanha, com foco na jovem protoestrela IRS 63, que está a mais de 400 anos-luz de distância de nós e está cercada pela densa nuvem interestelar lI79. A estrela em questão é diferente das outras: ela até tem os anéis de poeira que indicam a presença de jovens planetas, mas possui apenas metade da idade de outras jovens estrelas com os mesmos anéis. Quando ainda não têm 500 mil anos, essas estrelas "bebês" ainda estão em processo de formação e não têm nem mesmo massa completa.

A região densa L1709 da nuvem molecular Ophiuchus cerca e alimenta a protoestrela IRS 63, indicada pelo x preto (Imagem: Reprodução/MPE/D. Segura-Cox/ESA/Herschel/SPIRE/PACS/D. Arzoumanian)
A região densa L1709 da nuvem molecular Ophiuchus cerca e alimenta a protoestrela IRS 63, indicada pelo x preto (Imagem: Reprodução/MPE/D. Segura-Cox/ESA/Herschel/SPIRE/PACS/D. Arzoumanian)

Ian Stephen, co-autor do estudo, explica que eles observaram o disco protoplanetário IRS 63 e descobriram que existem buracos e anéis no disco, que indicam a formação de planetas. "Tradicionalmente, pensávamos que uma estrela realiza a maior parte do seu desenvolvimento antes da formação dos planetas, mas nossas observações mostraram que eles se formam juntos". Como os anéis à volta da IRS 63 são muito jovens, eles perceberam que, na verdade, as protoestrelas e os planetas se desenvolvem juntos desde o começo — ao contrário de teorias anteriores, que propunham que as estrelas iniciavam a vida adulta primeiro e eram as “mães” dos planetas que se formariam depois.

Eles estimaram a massa dos planetas se formando à volta dessa estrela e perceberam que são maiores e mais surpreendentes do que o esperado: as massas dos planetas no jovem disco da IRS 63 poderiam ser comparadas à massa de Júpiter. “Isso é surpreendentemente grande, se considerarmos que nos estágios iniciais de formação, os planetas enfrentam grandes barreiras para terem tanta massa em tão pouco tempo”, completam. Essas descobertas são importantes para os cientistas entenderem melhor como é o desenvolvimento de sistemas solares jovens, além de saberem mais sobre o nosso Sistema Solar e seus processos de formação.

Disco protoplanetário observado pelo telescópio ALMA (Imagem: Reprodução/S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Disco protoplanetário observado pelo telescópio ALMA (Imagem: Reprodução/S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Gigantes gasosos como Júpiter precisariam de materiais sólidos equivalentes a dez massas da Terra para se formarem — esses materiais se tornam o núcleo do planeta enquanto gás vai se acrescendo à sua volta. Assim, a equipe que estudou a IRS 63 mediu também a quantidade do material no jovem disco, e descobriu que a massa de poeira e gás que existe lá é equivalente a cerca de 150 massas da Terra. Quando essa medida é combinada às outras da estrela, eles perceberam que isso sugeria evidências das primeiras etapas da formação dos planetas, que começaram a se formar provavelmente nos primeiros 150 mil anos. "Planetas, especialmente aqueles parecidos com Júpiter, começaram suas formações em um dos primeiros estágios do processo de formação de estrelas", diz Stephens.

O disco da IRS 63 parece indicar também que Júpiter realmente se formou em outro lugar, mas acabou migrando para o interior do Sistema Solar. A equipe acredita que a quantidade de material presente no disco e o pouco tempo de vida do sistema são semelhantes às condições do Sistema Solar em seus primeiros momentos. "Até a massa da protoestrela é pouco menor que a do Sol. Estudar estes discos de formação de planetas à volta de protoestrelas pode nos dar ideias muito importantes sobre as nossas origens", explicou Segura-Cox.

Esses resultados são surpreendentes, principalmente porque sistemas de estrelas assim são difíceis de serem observados devido ao gás e poeira presente neles. Então, com certeza ainda existem descobertas guardadas nestes sistemas. Futuramente, o telescópio espacial James Webb será capaz de observar sistemas estelares jovens como esse em detalhes e comprimentos de onda jamais estudados antes. Dependendo do que for descoberto, pode ser que as teorias tenham que ser atualizadas mais uma vez.

O artigo do estudo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Canaltech

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