{"id":2484,"date":"2019-10-15T05:35:31","date_gmt":"2019-10-15T05:35:31","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=2484"},"modified":"2019-10-15T05:35:32","modified_gmt":"2019-10-15T05:35:32","slug":"para-planetas-recem-nascidos-os-sistemas-solares-sao-naturalmente-a-prova-de-bebes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2019\/10\/15\/para-planetas-recem-nascidos-os-sistemas-solares-sao-naturalmente-a-prova-de-bebes\/","title":{"rendered":"Para planetas rec\u00e9m-nascidos, os sistemas solares s\u00e3o naturalmente “\u00e0 prova de beb\u00e9s”"},"content":{"rendered":"\n

Simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas de um grupo de astr\u00f3nomos liderado por Mario Flock do Instituto Max Planck para Astronomia, mostraram que os sistemas planet\u00e1rios jovens s\u00e3o naturalmente “\u00e0 prova de beb\u00e9s”: os mecanismos f\u00edsicos combinam-se para impedir os jovens planetas nas regi\u00f5es interiores de darem um mergulho fatal para a estrela. Processos similares tamb\u00e9m permitem que os planetas nas\u00e7am perto das estrelas – a partir de detritos presos numa regi\u00e3o pr\u00f3xima da estrela. A investiga\u00e7\u00e3o, publicada na revista Astronomy & Astrophysics, explica descobertas pelo Telesc\u00f3pio Espacial Kepler que mostram um grande n\u00famero de super-Terras em \u00f3rbita \u00edntima das suas estrelas, nos limites da regi\u00e3o \u00e0 prova de beb\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Um jovem planeta num sistema \u00e0 prova de beb\u00e9: os novos resultados mostram como um limite dentro do disco em torno de jovem estrela parecida com o Sol atua como uma barreira que impede que os planetas mergulhem na estrela.
Cr\u00e9dito: Departamento Gr\u00e1fico do Instituto Max Planck para Astronomia<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Quando uma crian\u00e7a nasce, os pais certificam-se que a sua casa \u00e9 \u00e0 prova de beb\u00e9, estabelecendo barreiras de seguran\u00e7a que mant\u00eam a crian\u00e7a longe de \u00e1reas particularmente perigosas. Novas investiga\u00e7\u00f5es sobre a forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria mostram que algo muito semelhante ocorre nos jovens sistemas planet\u00e1rios.<\/p>\n\n\n\n

Os planetas formam-se em torno de uma jovem estrela, cercada por um disco de g\u00e1s e poeira. Dentro deste disco protoplanet\u00e1rio, os gr\u00e3os de poeira unem-se, ficando cada vez maiores. Ap\u00f3s alguns milh\u00f5es de anos, atingem alguns quil\u00f3metros em di\u00e2metro. Neste ponto, a gravidade \u00e9 forte o suficiente para unir estes objetos e assim formar planetas, objetos redondos, s\u00f3lidos ou com um n\u00facleo s\u00f3lido, com di\u00e2metros de alguns milhares de quil\u00f3metros ou mais.<\/p>\n\n\n\n

Uma curiosa multid\u00e3o no limite interior<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Assim como crian\u00e7as, os objetos s\u00f3lidos num sistema planet\u00e1rio t\u00e3o jovem tendem a mover-se em todas as dire\u00e7\u00f5es – n\u00e3o apenas em \u00f3rbita da estrela, mas flutuando para fora e para dentro. Isto pode ser potencialmente fatal para planetas que j\u00e1 se encontrem relativamente pr\u00f3ximos da estrela central.<\/p>\n\n\n\n

Perto da estrela, encontraremos apenas planetas rochosos, com superf\u00edcies s\u00f3lidas, semelhantes \u00e0 nossa Terra. Os n\u00facleos planet\u00e1rios s\u00f3 podem capturar e manter quantidades significativas de g\u00e1s para se transformarem em gigantes gasosos muito mais longe da estrela quente. Mas o tipo mais simples de c\u00e1lculo para o movimento de um planeta perto da estrela, no g\u00e1s de um disco protoplanet\u00e1rio, mostra que um planeta deste tipo dever\u00e1 flutuar continuamente para dentro, mergulhando na estrela numa escala de tempo inferior a um milh\u00e3o de anos, muito menos do que a vida \u00fatil do disco.<\/p>\n\n\n\n

Se fosse este o cen\u00e1rio completo, seria surpreendente que o sat\u00e9lite Kepler da NASA, que examinou estrelas parecidas com o Sol (dos tipos espectrais F, G e K), encontrasse algo completamente diferente: in\u00fameras estrelas t\u00eam as chamadas super-Terras em \u00f3rbita \u00edntima, planetas rochosos mais massivos do que a nossa pr\u00f3pria Terra. Particularmente comuns s\u00e3o planetas com per\u00edodos de aproximadamente 12 dias, at\u00e9 per\u00edodos t\u00e3o baixos quanto 10 dias. Para o nosso Sol, isso corresponderia a raios orbitais de mais ou menos 0,1 UA, apenas cerca de um-quarto do raio orbital de Merc\u00fario, o planeta mais pr\u00f3ximo do nosso Sol.<\/p>\n\n\n\n

Foi este o quebra-cabe\u00e7as que Mario Flock, l\u00edder de grupo do Instituto Max Planck para Astronomia, decidiu resolver juntamente com colegas do JPL, da Universidade de Chicago e da Queen Mary University em Londres. Os investigadores envolvidos s\u00e3o especialistas em simular o ambiente complexo em que os planetas nascem, modelando os fluxos e as intera\u00e7\u00f5es de g\u00e1s, poeira, campos magn\u00e9ticos e planetas nos seus v\u00e1rios est\u00e1gios percursores. Dianto do aparente paradoxo das super-Terras \u00edntimas vistas pelo Kepler, propuseram-se a simular em detalhe a forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria perto de estrelas parecidas com o Sol.<\/p>\n\n\n\n

Um Sistema Solar \u00e0 prova de beb\u00e9s<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Os seus resultados foram inequ\u00edvocos e sugerem duas poss\u00edveis raz\u00f5es por tr\u00e1s da ocorr\u00eancia comum de planetas em \u00edntima \u00f3rbita. A primeira \u00e9 que, pelo menos para planetas rochosos com at\u00e9 10 vezes a massa da Terra (“super-Terras” ou “mini-Neptunos”), estes sistemas estelares jovens s\u00e3o \u00e0 prova de beb\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

A barreira de seguran\u00e7a que mant\u00e9m os planetas jovens fora da zona de perigo funciona da seguinte maneira. Quanto mais perto estivermos da estrela, mais intensa a sua radia\u00e7\u00e3o estelar. Dentro do limite chamado frente de sublima\u00e7\u00e3o, a temperatura do disco sobe acima dos 1200 K e as part\u00edculas de poeira (silicatos) transformam-se em g\u00e1s. O g\u00e1s extremamente quente dentro dessa regi\u00e3o torna-se muito turbulento. Esta turbul\u00eancia transporta o g\u00e1s em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 estrela a alta velocidade, adelga\u00e7ando no processo a regi\u00e3o interna do disco.<\/p>\n\n\n\n

\u00c0 medida que uma jovem super-Terra viaja atrav\u00e9s do g\u00e1s, \u00e9 normalmente acompanhada por g\u00e1s que tamb\u00e9m gira com o planeta num percurso orbital semelhante a uma ferradura. \u00c0 medida que o planeta se move para dentro e atinge a frente de sublima\u00e7\u00e3o dos silicatos, as part\u00edculas de g\u00e1s que se deslocam do g\u00e1s mais fino para o g\u00e1s mais denso fora dos limites d\u00e3o um pequeno chuto ao planeta. Nesta situa\u00e7\u00e3o, o g\u00e1s exercer\u00e1 uma influ\u00eancia (em termos f\u00edsicos: um momento) ao planeta viajante e, crucialmente, devido ao salto na densidade, radialmente para fora. Desta forma, a fronteira serve como uma barreira de seguran\u00e7a, impedindo que os jovens planetas mergulhem na estrela. E a localiza\u00e7\u00e3o do limite para uma estrela tipo-Sol, conforme previsto pela simula\u00e7\u00e3o, corresponde ao limite inferior para per\u00edodos orbitais descobertos pelo Kepler. Como Mario Flock diz: “porque \u00e9 que existem tantas super-Terras em \u00f3rbita pr\u00f3xima, como o Kepler nos mostrou? Porque os jovens sistemas planet\u00e1rios t\u00eam uma barreira \u00e0 prova de beb\u00e9s integrada!”<\/p>\n\n\n\n

Constru\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria na fronteira<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Existe uma possibilidade alternativa: ao rastrear o movimento de objetos mais pequenos, com alguns mil\u00edmetros ou cent\u00edmetros de tamanho, os cientistas descobriram que estes seixos tendem a acumular-se bem atr\u00e1s da frente de sublima\u00e7\u00e3o dos silicatos. Para que a press\u00e3o se equilibre diretamente na fronteira, o g\u00e1s fino na regi\u00e3o de transi\u00e7\u00e3o precisa de girar mais depressa do que o normal (j\u00e1 que deve haver um equil\u00edbrio entre press\u00e3o e for\u00e7a centr\u00edfuga). Esta rota\u00e7\u00e3o do g\u00e1s \u00e9 mais r\u00e1pida do que a velocidade orbital “Kepleriana” de uma part\u00edcula isolada em \u00f3rbita da estrela por conta pr\u00f3pria. Um seixo que entra nesta regi\u00e3o de transi\u00e7\u00e3o \u00e9 for\u00e7ado para este movimento superior \u00e0 velocidade Kepleriana e \u00e9 imediatamente ejetado novamente \u00e0 medida que as for\u00e7as centr\u00edfugas correspondentes o empurram para fora, como uma pequena crian\u00e7a num carrossel. Isto tamb\u00e9m contribui para a frequ\u00eancia de super-Terras em \u00f3rbita pr\u00f3xima. As super-Terras formadas n\u00e3o s\u00e3o as \u00fanicas com uma barreira de seguran\u00e7a \u00e0 prova de beb\u00e9s. O facto de que objetos muito mais pequenos tamb\u00e9m t\u00eam fornece condi\u00e7\u00f5es ideais para a forma\u00e7\u00e3o de super-Terras naquele local!<\/p>\n\n\n\n

Os resultados n\u00e3o foram uma surpresa completa para os investigadores. De facto, encontraram uma “armadilha” semelhante em modelos de estrelas muito mais massivas (“estrelas Herbig”), embora a uma dist\u00e2ncia muito maior. Os novos resultados estendem-se para estrelas parecidas com o Sol e acrescentam o mecanismo \u00e0 prova de beb\u00e9s para planetas rec\u00e9m-nascidos. Al\u00e9m disso, o novo artigo cient\u00edfico \u00e9 o primeiro que fornece uma compara\u00e7\u00e3o com os dados estat\u00edsticos do telesc\u00f3pio espacial Kepler, tendo em cuidada considera\u00e7\u00e3o que o Kepler s\u00f3 poderia ver certos tipos de sistema (principalmente aqueles com o plano orbital visto quase de lado).<\/p>\n\n\n\n

E o nosso pr\u00f3prio Sistema Solar?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Curiosamente, por estes crit\u00e9rios, o nosso pr\u00f3prio Sistema Solar tamb\u00e9m poderia ter abrigado um planeta semelhante \u00e0 Terra mais perto do Sol do que o atual planeta mais interior, Merc\u00fario. Ser\u00e1 o facto de n\u00e3o existir um planeta desse tipo um acaso estat\u00edstico, ou ser\u00e1 que esse planeta realmente existiu, mas foi expulso do Sistema Solar? Esta \u00e9 uma pergunta interessante para investiga\u00e7\u00f5es adicionais. Mario Flock salienta: “O Sistema Solar n\u00e3o s\u00f3 era \u00e0 prova de beb\u00e9s, como \u00e9 poss\u00edvel que o beb\u00e9 assim protegido tenha ‘voado do ninho’!”<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Instituto Max Planck (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h4>\n\n\n\n

Not\u00edcias relacionadas:<\/strong>
PHYSORG<\/a>
CNN<\/a><\/p>\n\n\n\n

Forma\u00e7\u00e3o estelar:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Discos protoplanet\u00e1rios:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Super-Terra:
<\/strong>Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Telesc\u00f3pio Espacial Kepler:<\/strong>
NASA (p\u00e1gina oficial)<\/a>
K2 (NASA)<\/a>
Arquivo de dados do Kepler<\/a>
Arquivo de dados da miss\u00e3o K2<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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