Os ingredientes para a formação planetária surgiram muito mais cedo do que se pensava

De acordo com uma nova investigação da Universidade de Portsmouth, os blocos de construção dos planetas rochosos podem ter começado a formar-se apenas 100 milhões de anos após o Big Bang – muito antes mesmo das primeiras galáxias existirem.

Os cientistas tinham anteriormente assumido que a formação planetária era um processo lento, que só ganhava verdadeiro impulso vários milhares de milhões de anos após o início da história do Universo, mas um novo estudo descobriu que isso aconteceu muito mais cedo do que se pensava.

Algumas das primeiras estrelas do Universo eram enormes e terminaram a sua vida em explosões poderosas. Estas explosões espalharam enormes quantidades dos elementos químicos necessários à formação de planetas, tais como carbono, oxigénio e ferro, pelo gás circundante.

Estas explosões, conhecidas como “supernovas de População III”, foram as primeiras fábricas do Universo para os elementos necessários à formação de planetas e, em última análise, da vida.

O Dr. Daniel Whalen, do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, afirmou: “O nosso novo artigo científico, no qual o meu aluno de doutoramento Chris Jessop realizou a primeira parte da cadeia de simulações, mostra que os precursores dos planetas terrestres podem formar-se em torno de estrelas de baixa massa e longa duração, nos detritos das primeiras explosões cósmicas, 100 milhões de anos após o Big Bang”.

“Para contextualizar, o Universo tem cerca de 13,8 mil milhões de anos, pelo que isto corresponde a uma fase extremamente precoce da história cósmica”.

Um tipo específico de supernova de População III – denominada supernova por instabilidade de pares – é tão poderosa que pode lançar para o espaço, numa única explosão, mais de 100 vezes a massa do Sol em elementos pesados.

Este material pode enriquecer nuvens de gás próximas, levando a concentrações surpreendentemente elevadas de elementos pesados. Essas nuvens enriquecidas podem então colapsar sob a ação da gravidade e formar um disco giratório de material em torno de uma estrela jovem, muito semelhante ao disco a partir do qual o nosso próprio Sistema Solar se formou.

O Dr. Whalen acrescentou: “Nas nossas simulações computacionais do Universo primitivo, encontrámos um desses discos em torno de uma estrela jovem com cerca de 70 por cento da massa do Sol. Dentro desse disco, acumulou-se material sólido suficiente para criar blocos de construção planetários equivalentes a várias massas terrestres, a aproximadamente a mesma distância da estrela que a Terra está do Sol”.

“O mais surpreendente é que o disco também continha quantidades substanciais de água, apenas algumas vezes inferiores às que estavam disponíveis quando o nosso próprio Sistema Solar se formou. Isto significa que quaisquer planetas que se formassem ali poderiam, potencialmente, ter recebido água de forma semelhante à Terra, que se pensa ter obtido grande parte da sua água a partir de material remanescente do processo de formação planetária.

“As nossas descobertas sugerem que as condições para a formação de planetas podem ter existido muito mais cedo do que se pensava anteriormente. Se for esse o caso, isso levanta uma questão intrigante: será que mundos potencialmente habitáveis também poderiam ter surgido muito mais cedo na história do Universo?”

O artigo científico foi publicado na revista The Astrophysical Letters.

// Universidade de Portsmouth (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv)

Saiba mais:

Formação planetária:
Wikipedia

Estrelas da População III:
Wikipedia

Supernova por instabilidade de pares:
Wikipedia