Acredita-se que planetas rochosos como a Terra começaram como poeira em órbita de estrelas recém-nascidas. Encontram-se provas amplas disto nos meteoritos de hoje em dia e nos cometas do Sistema Solar, bem como em observações de discos circumestelares em torno de jovens estrelas. No entanto, os detalhes da evolução da poeira e de como eventualmente veio a formar objectos maiores como cometas e planetas, estão ainda largamente por explicar.

Um dos ingredientes-chave nos estudos de formação planetária e cometária é a compreensão e explicação de todos os mecanismos que influenciam os movimentos de poeiras no disco protoplanetário - o disco espesso de poeiras e gases onde os planetas e os cometas se formam. Num estudo publicado na revista Nature desta semana, Dejan Vinkovic - professor de Astrofísica na Universidade de Split, Croácia, descreve um novo mecanismo que move partículas de um modo até agora inesperado e que tem a capacidade de as transportar a grandes distâncias.

A força produzida pela luz que brilha num objecto é um fenómeno bem conhecido, denominado pressão de radiação. Nós não a sentimos no nosso dia-a-dia porque somos demasiado massivos para sentirmos este efeito. Por outro lado, para partículas muito pequenas, este força pode ser maior até que a gravidade que mantém as partículas em órbita da estrela. As investigações focaram-se até agora na pressão de radiação devida à luz estelar. Os resultados mostraram que os grãos individuais não viajariam para longe e seriam puxados mais para dentro do disco.

No entanto, Vinkovic salienta que não é só a estrela, mas também o disco que brilha. Ao estudar os efeitos em grãos de poeira protoplanetária maiores que um micrómetro, que é comparável ao tamanho das partículas do fumo do tabaco, Vinkovic descobriu que a intensa radiação infravermelha das regiões mais quentes do disco protoplanetário é capaz de empurrar tais poeiras para fora do disco. A radiação infravermelha é o que nós chamamos de "calor" na nossa pele. A combinação da pressão de radiação da estrela e do disco cria uma força de rede que permite com que os grãos de poeira percorram a superfície do disco desde as regiões mais interiores até às regiões mais exteriores.

As temperaturas nesta região quente alcançam os 1500 graus Kelvin, suficientes para vaporizar partículas sólidas de poeira ou para alterar a sua estrutura física e química. O mecanismo que Vinkovic descreve no seu artigo transfere tais partículas de poeira alteradas para regiões mais frias do disco, longe da estrela. Isto pode explicar porque é que os cometas contêm uma combinação intrigante de gelos e partículas alteradas a altas temperaturas. Os astrónomos têm ficado surpresos por esta mistura, dado que os cometas formam-se em regiões frias do disco a partir de substâncias geladas como a água, dióxido de carbono ou metano. Espera-se, por isso, que as partículas rochosas de poeira que acabam misturadas com os gelos, nunca sintam altas temperaturas.

Este mecanismo é também importante para o nosso conhecimento da estrutura da parte interior e quente do disco protoplanetário, bem como para a interpretação de imagens e espectro de discos interiores que os astrónomos detectaram em torno de jovens estrelas. As teorias que tentam reconstruir os processos de formação planetária precisam de uma descrição realista das condições iniciais e da estrutura do disco. Vinkovic aponta que este mecanismo tem que ser tido em conta porque ajuda com a mistura local de grãos de poeira no disco interior.

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Comunicado de imprensa (Dejan Vinkovic)
Revista Nature (requer subscrição)
Universe Today

Discos protoplanetários:
Wikipedia