O que um disco protoplanetário virgem nos diz sobre a formação dos planetas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/10/2023

O disco protoplanetário é totalmente liso, sem qualquer sinal de aglomeração que possa estar criando planetesimais.
[Imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Ohashi et al.]

Disco protoplanetário sem sinais de planetas

Nos últimos poucos anos, os radiotelescópios mais modernos, como o multiantena ALMA, finalmente permitiram obter as primeiras evidências observacionais de uma teoria de longa data sobre a formação dos planetas a partir dos discos de poeira e detritos deixados após a formação de uma estrela.

Embora a teoria da formação de planetas em discos protoplanetários como estes ainda seja objeto de discussão entre os astrônomos e astrofísicos, as primeiras imagens diretas desses discos protoplanetários foi um ponto importante a favor da teoria.

O crescimento de um planeta é tão lento que não é possível observar sua evolução à medida que ela acontece, por isso os astrônomos observam muitas protoestrelas e seus discos em fases ligeiramente diferentes, para construir uma compreensão teórica mais completa da formação planetária.

É por isso que agora eles estão comemorando um achado interessante: Um disco protoplanetário onde não há nenhum indício de formação de planetas. Embora alguns cientistas usem observações como esta para questionar a teoria, Satoshi Ohashi e colegas do Observatório Astronômico Nacional do Japão afirmam que, para uma compreensão completa da formação planetária, também precisamos de estudar exemplos onde a formação planetária ainda não começou.

Foi essa "não descoberta" que eles obtiveram ao fazer observações detalhadas da jovem estrela DG Touro: As imagens mostram que ela possui um disco protoplanetário liso, sem sinais de formação planetária. Para os astrônomos, a ausência de qualquer estrutura de porte no meio da poeira pode indicar que a DG Touro está às vésperas da formação planetária, naquilo que seria o "primeiro estágio" da formação planetária. Mas nem todas as informações foram boas para a teoria.

Contestando as teorias, os dados mostram que as partículas maiores estão na parte mais externa do disco.
[Imagem: Satoshi Ohashi et al. - 10.3847/1538-4357/ace9b9]

Problemas para as teorias

Os astrônomos utilizaram o radiotelescópio ALMA para realizar observações de alta resolução de um disco protoplanetário em torno de uma protoestrela relativamente jovem, localizada a 410 anos-luz de distância na direção da constelação de Touro.

A equipe descobriu que a DG Touro tem um disco protoplanetário liso, sem quaisquer anéis que indiquem a aglomeração de detritos, rumo à formação de planetas. Isto os leva a acreditar que o sistema começará a formar planetas no futuro.

Nesse disco liso, os grãos de poeira ainda são pequenos demais para se aglomerar, ao menos até dentro de 40 unidades astronômicas a partir da estrela, o que é cerca de duas vezes o tamanho da órbita de Urano no Sistema Solar. Além desse raio, os grãos de poeira aumentam de tamanho, o que se acredita ser o primeiro indício da futura formação de um planeta.

Mas aqui há dois problemas para as teorias. Em primeiro lugar, partículas maiores na parte mais externa do disco é algo contrário às expectativas teóricas, que propõem que a formação planetária começa na parte interna do disco. E, em segundo lugar, recentemente simulações computadorizadas mostraram que a poeira cósmica não parece se agregar para formar planetesimais, que então se aglomerariam pela força da gravidade até formar um planeta.

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