Estrelas e planetas crescem ao mesmo tempo

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Desenlace de um estudo, que descobriu que a formação planetária no Sistema Solar começou muito mais cedo do que se pensava.

Uma equipa de astrónomos descobriu que a formação planetária no nosso jovem Sistema Solar começou muito mais cedo do que se pensava anteriormente, com os blocos de construção dos planetas a crescerem ao mesmo tempo que a sua estrela-mãe.

Um estudo de algumas das estrelas mais antigas do Universo sugere que os blocos de construção de planetas uma vez que Júpiter e Saturno começaram a formar-se enquanto uma estrela jovem está a crescer.

Pensava-se que os planetas só se formavam quando uma estrela atinge a sua dimensão final, mas novos resultados, publicados na revista Nature Astronomy, sugerem que as estrelas e os planetas “crescem” juntos.

A investigação, liderada pela Universidade de Cambridge, muda a nossa compreensão de uma vez que os sistemas planetários, incluindo o nosso próprio Sistema Solar, se formaram, potencialmente resolvendo um grande puzzle da astronomia.

“Temos uma boa teoria de uma vez que os planetas se formam, mas uma questão pênsil que temos tido é quando eles se formam: a formação planetária começa cedo, quando a estrela-mãe ainda está a crescer, ou milhões de anos mais tarde?” disse a Dra. Amy Bonsor do Instituto de Astronomia de Cambridge, a primeira autora do estudo.

Para tentar responder a esta pergunta, Bonsor e colegas estudaram as atmosferas das estrelas anãs brancas – os antigos e ténues remanescentes de estrelas uma vez que o nosso Sol – para investigar os blocos de construção da formação planetária.

O estudo envolveu também investigadores da Universidade de Oxford, da Universidade de Munique, da Universidade de Groninga e do Instituto Max Planck para Investigação do Sistema Solar em Gotinga.

“Algumas anãs brancas são laboratórios espantosos, porque as suas atmosferas finas são quase uma vez que cemitérios celestes“, disse Bonsor.

Normalmente, os interiores dos planetas estão fora do alcance dos telescópios. Mas uma classe peculiar de anãs brancas – conhecidas uma vez que sistemas “poluídos” – têm elementos pesados uma vez que o magnésio, ferro e cálcio nas suas atmosferas normalmente limpas.

Estes elementos devem ter vindo de pequenos corpos uma vez que asteroides deixados para trás pela formação planetária, que chocaram contra as anãs brancas e arderam nas suas atmosferas.

Uma vez que resultado, as observações espectroscópicas de anãs brancas poluídas podem sondar os interiores desses asteroides dilacerados, dando aos astrónomos mais informações das condições em que se formaram.

Pensa-se que a formação planetária comece num disco protoplanetário – feito principalmente de hidrogénio, hélio e pequenas partículas de gelo e poeira – em trajectória de uma estrela jovem.

De concordância com a teoria atual sobre uma vez que os planetas se formam, as partículas de poeira colam-se umas às outras, acabando por formar corpos sólidos cada vez maiores.

Alguns destes corpos maiores vão continuar a acretar material, tornando-se planetas, e alguns permanecem uma vez que asteroides, uma vez que os que colidiram com as anãs brancas no estudo atual.

Os investigadores analisaram observações espectroscópicas a partir das atmosferas de 200 anãs brancas poluídas em galáxias próximas.

De concordância com a sua estudo, a mistura de elementos observada nas atmosferas destas anãs brancas só pode ser explicada se muitos dos asteroides originais tivessem liquefacto, o que fez com que o ferro pesado se afundasse para o núcleo enquanto os elementos mais leves flutuavam à superfície.

Nascente processo, publicado uma vez que diferenciação, foi o que levou a Terreno a ter um núcleo rico em ferro.

“A justificação do derretimento só pode ser atribuída a elementos radioativos de vida muito curta, que existiram nas fases iniciais do sistema planetário, mas que se decompõem em exclusivamente um milhão de anos”, disse Bonsor.

“Por outras palavras, se estes asteroides foram derretidos por alguma coisa que só existe durante muito pouco tempo, no início do sistema planetário, portanto o processo de formação planetária deve estrear muito rapidamente“.

O estudo sugere que é provável que o quadro de formação precoce esteja correto, o que significa que Júpiter e Saturno tiveram muito tempo para crescer até aos seus tamanhos atuais.

“O nosso estudo complementa um consenso crescente no campo de que a formação planetária começou cedo, com os primeiros corpos a formarem-se em simultâneo com a estrela”, disse Bonsor.

“As análises das anãs brancas poluídas dizem-nos que oriente processo de fusão radioativa é um mecanismo potencialmente ubíquo que afeta a formação de todos os exoplanetas“.

“Isto é exclusivamente o prelúdios – de cada vez que encontramos uma novidade anã branca, podemos reunir mais evidências e aprender mais sobre uma vez que os planetas se formam. Podemos traçar elementos uma vez que o níquel e o crómio e expressar quão grande deve ter sido um asteroide quando estes formaram o seu núcleo de ferro. É espantoso que sejamos capazes de sondar processos uma vez que oriente em sistemas exoplanetários”.

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