{"id":6501,"date":"2023-11-10T07:37:42","date_gmt":"2023-11-10T06:37:42","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6501"},"modified":"2023-11-10T07:37:42","modified_gmt":"2023-11-10T06:37:42","slug":"descobertas-do-webb-apoiam-processo-de-formacao-planetaria-ha-muito-proposto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/11\/10\/descobertas-do-webb-apoiam-processo-de-formacao-planetaria-ha-muito-proposto\/","title":{"rendered":"Descobertas do Webb apoiam processo de forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria h\u00e1 muito proposto"},"content":{"rendered":"
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Esta impress\u00e3o art\u00edstica compara dois tipos de discos t\u00edpicos de forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria em torno de estrelas rec\u00e9m-nascidas semelhantes ao Sol. \u00c0 esquerda est\u00e1 um disco compacto e \u00e0 direita um disco alargado com lacunas. Os cientistas que utilizam o Webb estudaram recentemente quatro discos protoplanet\u00e1rios – dois compactos e dois alargados. Os investigadores conceberam as suas observa\u00e7\u00f5es para testar se os discos compactos de forma\u00e7\u00e3o de planetas t\u00eam mais \u00e1gua nas suas regi\u00f5es interiores do que os discos alargados de forma\u00e7\u00e3o de planetas com lacunas. Isto aconteceria se os seixos cobertos de gelo nos discos compactos se deslocassem mais eficientemente para as regi\u00f5es mais pr\u00f3ximas da estrela e levassem grandes quantidades de s\u00f3lidos e \u00e1gua para os planetas interiores rochosos em forma\u00e7\u00e3o. A investiga\u00e7\u00e3o atual prop\u00f5e que os planetas grandes podem causar an\u00e9is de press\u00e3o acrescida, onde os seixos tendem a acumular-se. \u00c0 medida que os seixos se deslocam, sempre que encontram um aumento de press\u00e3o, tendem a acumular-se a\u00ed. Estas armadilhas de press\u00e3o n\u00e3o bloqueiam necessariamente a deriva dos seixos, mas s\u00e3o um impedimento. \u00c9 isto que parece estar a acontecer nos grandes discos com an\u00e9is e fendas. Este tamb\u00e9m pode ter sido um papel de J\u00fapiter no nosso Sistema Solar – inibindo o fornecimento de seixos e \u00e1gua aos nossos pequenos planetas rochosos, interiores e relativamente pobres em \u00e1gua.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Cientistas que utilizam o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA acabaram de fazer uma descoberta revolucion\u00e1ria ao revelarem como os planetas s\u00e3o feitos. Ao observar vapor de \u00e1gua em discos protoplanet\u00e1rios, o Webb confirmou um processo f\u00edsico que envolve a deriva de s\u00f3lidos revestidos de gelo das regi\u00f5es exteriores do disco para a zona dos planetas rochosos.<\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 muito que as teorias prop\u00f5em que os seixos gelados que se formam nas regi\u00f5es frias e exteriores dos discos protoplanet\u00e1rios – a mesma zona de origem dos cometas no nosso Sistema Solar – devem ser as “sementes” fundamentais da forma\u00e7\u00e3o dos planetas. O principal requisito destas teorias \u00e9 que os seixos se desloquem para dentro em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 estrela devido \u00e0 fric\u00e7\u00e3o no disco gasoso, fornecendo s\u00f3lidos e \u00e1gua aos planetas.<\/p>\n\n\n\n

Uma previs\u00e3o fundamental desta teoria \u00e9 que \u00e0 medida que os seixos gelados entram na regi\u00e3o mais quente dentro da “linha de neve” – onde o gelo transita para vapor – devem libertar grandes quantidades de vapor de \u00e1gua frio. Foi exatamente isto que o Webb observou.<\/p>\n\n\n\n

“O Webb revelou finalmente a liga\u00e7\u00e3o entre o vapor de \u00e1gua no disco interior e a deriva de seixos gelados do disco exterior”, disse o investigador principal Andrea Banzatti da Universidade Estatal do Texas em San Marcos. “Esta descoberta abre perspetivas excitantes para o estudo da forma\u00e7\u00e3o de planetas rochosos com o Webb!”<\/p>\n\n\n\n

“No passado, t\u00ednhamos esta imagem muito est\u00e1tica da forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria, quase como se existissem zonas isoladas a partir das quais os planetas se formavam”, explicou Colette Salyk, membro da equipa, de Vassar College em Poughkeepsie, estado norte-americano de Nova Iorque. “Agora temos evid\u00eancias de que estas zonas podem interagir umas com as outras. \u00c9 tamb\u00e9m algo que se prop\u00f5e que tenha acontecido no nosso Sistema Solar”.<\/p>\n\n\n\n

Aproveitando o poder do Webb<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Os investigadores usaram o MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb para estudar quatro discos – dois compactos e dois alargados – em torno de estrelas semelhantes ao Sol. Estima-se que todas estas quatro estrelas tenham entre 2 e 3 milh\u00f5es de anos, ou seja, meramente rec\u00e9m-nascidas da perspetiva do tempo c\u00f3smico.<\/p>\n\n\n\n

Espera-se que os dois discos compactos tenham uma deriva eficiente de seixos, levando-os a uma dist\u00e2ncia equivalente \u00e0 \u00f3rbita de Neptuno. Em contraste, espera-se que os discos estendidos tenham os seus seixos retidos em m\u00faltiplos an\u00e9is at\u00e9 seis vezes a \u00f3rbita de Neptuno.<\/p>\n\n\n\n

As observa\u00e7\u00f5es do Webb foram concebidas para determinar se os discos compactos t\u00eam uma maior abund\u00e2ncia de \u00e1gua na sua regi\u00e3o interior de planetas rochosos, como seria de esperar se a deriva de seixos fosse mais eficiente e estivesse a levar muita massa s\u00f3lida e \u00e1gua para os planetas interiores. A equipa escolheu usar o MRS (Medium-Resolution Spectrometer) do MIRI porque \u00e9 sens\u00edvel ao vapor de \u00e1gua nos discos.<\/p>\n\n\n\n

Os resultados confirmaram as expetativas, revelando um excesso de \u00e1gua fria nos discos compactos, em compara\u00e7\u00e3o com os discos grandes.<\/p>\n\n\n

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Espectro de Emiss\u00e3o – Abund\u00e2ncia da \u00c1gua: este gr\u00e1fico compara os dados espectrais da \u00e1gua quente e fria no disco de GK Tau, que \u00e9 um disco compacto sem an\u00e9is, e no disco alargado de CI Tau, que tem pelo menos tr\u00eas an\u00e9is em \u00f3rbitas diferentes. A equipa cient\u00edfica utilizou o poder de resolu\u00e7\u00e3o sem precedentes do MRS (Medium-Resolution Spectrometer) do instrumento MIRI do JWST para separar os espectros em linhas individuais que sondam a \u00e1gua a diferentes temperaturas. Estes espectros, vistos no gr\u00e1fico de cima, revelam claramente o excesso de \u00e1gua fria no disco compacto de GK Tau, em compara\u00e7\u00e3o com o grande disco de CI Tau. O gr\u00e1fico inferior mostra o excesso de dados de \u00e1gua fria no disco compacto de GK Tau menos os dados de \u00e1gua fria no disco alargado de CI Tau. Os dados atuais, a roxo, est\u00e3o sobrepostos a um modelo do espetro de \u00e1gua fria. Repare-se na semelhan\u00e7a entre eles.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STSCI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

\u00c0 medida que os seixos se deslocam, sempre que encontram uma sali\u00eancia de press\u00e3o – um aumento de press\u00e3o – tendem a acumular-se a\u00ed. Estas armadilhas de press\u00e3o n\u00e3o bloqueiam necessariamente a deriva dos seixos, mas s\u00e3o um impedimento. Isto \u00e9 o que parece estar a acontecer nos grandes discos com an\u00e9is e lacunas.<\/p>\n\n\n\n

A investiga\u00e7\u00e3o atual prop\u00f5e que os grandes planetas podem provocar an\u00e9is de press\u00e3o acrescida, onde os seixos tendem a acumular-se. Este tamb\u00e9m pode ter sido um papel de J\u00fapiter no nosso Sistema Solar – inibindo o fornecimento dos seixos e de \u00e1gua aos nossos pequenos planetas rochosos, interiores e relativamente pobres em \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n

Resolvendo o enigma<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Quando os dados foram recebidos pela primeira vez, os resultados foram intrigantes para a equipa de investiga\u00e7\u00e3o. “Durante dois meses, fic\u00e1mos presos a estes resultados preliminares que nos diziam que os discos compactos tinham \u00e1gua mais fria e os discos grandes tinham \u00e1gua mais quente”, recordou Banzatti. “Isto n\u00e3o fazia sentido, porque t\u00ednhamos selecionado uma amostra de estrelas com temperaturas muito semelhantes.”<\/p>\n\n\n\n

S\u00f3 quando Banzatti sobrep\u00f4s os dados dos discos compactos aos dados dos discos grandes \u00e9 que a resposta surgiu claramente: os discos compactos t\u00eam \u00e1gua fria extra mesmo no in\u00edcio interior da linha de neve, a uma dist\u00e2ncia cerca de dez vezes superior \u00e0 da \u00f3rbita de Neptuno.<\/p>\n\n\n\n

“Agora vemos finalmente, sem ambiguidade, que \u00e9 a \u00e1gua mais fria que est\u00e1 em excesso”, disse Banzatti. “Isto n\u00e3o tem precedentes e deve-se inteiramente ao maior poder de resolu\u00e7\u00e3o do Webb!”<\/p>\n\n\n

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Este gr\u00e1fico \u00e9 uma interpreta\u00e7\u00e3o dos dados do MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb, que \u00e9 sens\u00edvel ao vapor de \u00e1gua nos discos. Mostra a diferen\u00e7a entre a deriva dos seixos e o conte\u00fado de \u00e1gua num disco compacto e num disco alargado com an\u00e9is e lacunas. No disco compacto \u00e0 esquerda, \u00e0 medida que os seixos cobertos de gelo se deslocam para dentro, em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 regi\u00e3o mais quente, mais pr\u00f3xima da estrela, n\u00e3o s\u00e3o impedidos. Quando atravessam a linha de neve, o seu gelo transforma-se em vapor e fornece uma grande quantidade de \u00e1gua para enriquecer os planetas interiores, rochosos e em forma\u00e7\u00e3o. \u00c0 direita est\u00e1 um disco estendido com an\u00e9is e lacunas. Quando os seixos cobertos de gelo iniciam a sua viagem para o interior, muitos ficam parados nas fendas e presos nos an\u00e9is. Menos seixos gelados conseguem atravessar a linha de neve para fornecer \u00e1gua \u00e0 regi\u00e3o interior do disco.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Os resultados da equipa aparecem na edi\u00e7\u00e3o de 8 de novembro da revista The Astrophysical Journal Letters.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ STScI (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade Estatal do Texas (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal Letters)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Discos protoplanet\u00e1rios:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Linha de neve:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

GK Tauri:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

CI Tauri:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Programas DD-ERS do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 2 GO do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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