FORMAÇÃO PLANETÁRIA PODE COMEÇAR MAIS CEDO DO QUE SE PENSAVA 11 de maio de 2021
Uma imagem obtida pelo ALMA do disco protoplanetário em torno da estrela jovem e vizinha TW Hydrae. Esta imagem revela múltiplos anéis e e divisões que indicam a presença de planetas em formação enquanto "varrem" as órbitas para limpar poeira e gás. Simulações por astrofísicos do RIKEN sugerem que os anéis podem formar-se mais cedo do que se pensava.
Crédito: S. Andrews (Harvard-Smithsonian | CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Na sua longa jornada para formar planetas, os grãos de poeira podem aglutinar-se muito antes do que se pensava, sugerem simulações por astrofísicos do RIKEN. Isto pode significar revisitar as teorias convencionais da formação planetária.
Os planetas massivos começam como partículas de poeira que são demasiado pequenas para serem observadas pelo olho humano. "Planetas como a Terra, que têm milhares de quilómetros de diâmetro, evoluíram a partir de partículas submicrométricas de poeira interestelar - é um grande salto em escala," observa Satoshi Ohashi do Laboratório de Formação Estelar e Planetária do RIKEN. "Estamos interessados em descobrir como os grãos de poeira se unem para formar objetos com milhares de quilómetros."
Os planetas nascem a partir de discos protoplanetários - discos giratórios de gás e poeira em torno de estrelas jovens. Foram observadas, nestes discos, estruturas semelhantes a anéis, e pensa-se que os anéis se fundam em estruturas cada vez maiores ao longo do tempo, levando à formação de planetas. Mas muito sobre este processo permanece desconhecido.
Agora, Ohashi e colegas estudaram um possível cenário para a formação destes anéis através de simulações de computador. Os resultados obtidos indicam que a poeira pode agregar-se em partículas maiores durante o estágio protoestelar, enquanto a própria estrela ainda está em formação e muito antes do previsto pelas teorias atuais de formação planetária. "Descobrimos que as estruturas em anel surgiram mesmo nos estágios iniciais da formação do disco," diz Ohashi. "Isto sugere que os grãos de poeira podem ficar maiores antes do que pensávamos."
Esta é uma descoberta inesperada porque o disco de poeira ainda está num estado de fluxo considerável durante o estágio protoestelar - dificilmente um lugar promissor para a aglomeração de poeira. "É realmente surpreendente porque durante a formação planetária os grãos de poeira devem permanecer no disco, mas o material ainda está a cair na estrela central durante o estágio protoestelar," diz Ohashi. "Portanto, pensamos que a formação de planetas pode ser um processo altamente dinâmico."
A equipa encontrou uma boa concordância entre os seus resultados de simulação e observações de 23 estruturas anulares pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile e por outros telescópios. Os seus resultados também podem explicar a observação recente de anéis em discos protoestelares. "Observações recentes pelo ALMA encontraram pelo menos quatro estruturas anulares em discos protoestelares, que são consistentes com as nossas simulações," explica Ohashi.
No futuro, a equipa espera obter imagens de estruturas em anel em torno de discos protoplanetários em vários comprimentos de onda, já que isso permitiria comparar melhor as suas simulações com as observações.
