2024-09-18
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Astrônomos descobrem processo mais rápido para formação de planetas — Foto: J. Speedie/Universidade de Victoria via The New York Times
GERADO EM: 18/09/2024 - 04:00
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Quando se trata da formação de planetas,os astrônomos adotam o que Cassandra Hall,uma astrônoma do Centro de Física de Simulação da Universidade da Geórgia,chama de abordagem “de baixo para cima”: o gás e a poeira que giram ao redor de uma estrela jovem se aglomeram lentamente ao longo de milhões de anos,e sua gravidade molda isso em um objeto arredondado.
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No entanto,uma descoberta feita pela própria Cassandra e seus colegas,publicada na revista Nature este mês,sugere que o quadro pode ser mais complexo.
Em um sistema estelar a 508 anos-luz da Terra,os pesquisadores encontraram condições que apoiam uma abordagem alternativa “de cima para baixo” para a formação de planetas,na qual o material fértil que circunda uma estrela jovem colapsa rapidamente em um planeta. Esse mecanismo,conhecido como instabilidade gravitacional,poderia explicar a existência de mundos misteriosos e massivos conhecidos por seguirem órbitas amplas ao redor de estrelas relativamente jovens.
“Nunca houve uma evidência real e concreta disso acontecendo antes. Nós encontramos”,escreveu a a astrônoma em um e-mail.
A matéria cósmica que gira em torno de uma estrela jovem está repleta de potencial para formar planetas. Essa matéria é conhecida como "disco protoplanetário",e sua rotação é geralmente impulsionada pela gravidade de sua estrela hospedeira. Porém,se esse disco crescer o suficiente,ele pode ser influenciado por sua própria gravidade,fazendo com que o sistema estelar jovem se torne instável.
Regiões de maior densidade no disco surgem na forma de braços espirais,semelhantes à forma de nuvens girando em um furacão.
“A estrela seria como o olho da tempestade”,disse Jess Speedie,uma estudante de pós-graduação da Universidade de Victoria,no Canadá,que liderou o estudo.
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Confira registros que a NASA compartilhou dos polos Norte e Sul de Marte com temperaturas de até -123 °C,neve e poeira — Foto: Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
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Tanto a água quanto o gelo seco têm um papel importante na escultura da superfície de Marte em altas latitudes — Foto: Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
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Imagens de Marte divulgadas pela Nasa — Foto: Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
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Imagem mostra um campo de dunas polares único durante a primavera do Norte,revelando alguns padrões interessantes — Foto: Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
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Segundo Jess,se esses braços puxarem material suficiente,eles podem se fragmentar em aglomerados,que podem colapsar ainda mais,formando planetas gigantes gasosos. Isso,portanto,poderia acontecer em algumas centenas de anos,em vez dos milhões de anos teorizados pela abordagem “de baixo para cima”.
“Essas duas teorias têm competido na astronomia há algum tempo. Nós encontramos,pela primeira vez,evidências definitivas de que o caminho da instabilidade gravitacional pode acontecer”,afirmou a estudante.
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Discos gravitacionalmente instáveis podem ser o berço de planetas grandes demais e distantes de suas estrelas hospedeiras para serem explicados pela acreção do núcleo.
Em 2022,astrônomos relataram a descoberta de um protoplaneta com nove vezes a massa de Júpiter ao redor de AB Aurigae,uma estrela com 4 milhões de anos. O objeto estava se formando a 13,8 bilhões de quilômetros da estrela — mais de duas vezes a distância entre o nosso Sol e Plutão.
Planetas semelhantes,inclusive,foram encontrados em outros lugares. “É quase impossível explicar sua formação pelo processo ‘de baixo para cima’. Não deveria haver material sólido suficiente para formar esses objetos tão distantes por meio do paradigma de acreção do núcleo”,acrescentou Cassandra.
Na década de 1980,astrônomos propuseram a ideia de que a instabilidade gravitacional poderia gerar esses planetas não convencionais,mas faltava-lhes uma maneira de provar isso. Em uma simulação publicada em 2020,a astrônoma e seus colegas mostraram que a velocidade do material em todo um disco gravitacionalmente instável varia em um padrão característico.
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Anos depois,sua equipe apontou o "Atacama Large Millimeter/submillimeter Array",um radiotelescópio no Chile,para a estrela AB Aurigae e encontrou exatamente a assinatura prevista pela simulação.
O novo estudo é “bastante plausível”,segundo Lee Hartmann,um astrônomo da Universidade de Michigan que não participou do trabalho. “Mas acho que ainda há alguns detalhes que precisam ser resolvidos para tornar isso absolutamente convincente.”
Segundo Hartmann,mesmo que os resultados sejam sólidos,isso prova apenas que a instabilidade gravitacional é algo que acontece,não que está formando planetas. Pode ser apenas que o mecanismo ajude o processo de acreção do núcleo.
Cassandra Hall acha improvável que seja um cenário de “ou isso ou aquilo”. “Nós realmente esperamos que praticamente todos os ambientes de formação de planetas passem por uma fase de instabilidade gravitacional” — durante a qual planetas poderiam estar se formando tanto pelo colapso gravitacional quanto pela acreção do núcleo.
No futuro,os astrônomos que lideraram o estudo planejam buscar sinais de instabilidade gravitacional em outros sistemas estelares jovens. Eventualmente,eles também esperam procurar por indicadores do mecanismo em mundos já formados.
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Com a divulgação do novo estudo,Jess está ansiosa para aprender mais sobre a diversidade de planetas,as diferentes formas como eles podem se formar e o que isso pode revelar sobre o nosso próprio sistema solar.
“Acho que o universo é provavelmente mais criativo do que as mentes humanas. Estamos interessados nas possibilidades que estão lá fora”,finalizou a estudante.
