Os astrônomos sabem agora que a nossa Galáxia está repleta de planetas, desde mundos rochosos do tamanho da Terra até gigantes gasosos maiores que Júpiter. Quase todos estes exoplanetas foram descobertos em órbita de estrelas maduras com um sistema planetário completamente evoluído.
© ALMA/A. Isella/B. Saxton (composição do disco protoplanetário ao redor de estrela jovem)
Novas observações com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) contêm evidências convincentes de que dois planetas recém-nascidos, cada um do tamanho de Saturno, estão em órbita de uma jovem estrela de nome HD 163296. Estes planetas, que ainda não estão completamente formados, revelaram-se pela dupla impressão que deixam nas porções de gás e poeira do disco protoplanetário da estrela.
As observações anteriores de outros sistemas estelares jovens ajudaram a reformular a nossa compreensão da formação de planetas. Por exemplo, as imagens ALMA de HL Tauri e TW Hydrae revelaram lacunas impressionantes e estruturas anulares proeminentes nos discos empoeirados das estrelas. Estas características podem ser os primeiros sinais tentadores do nascimento de planetas. Surpreendentemente, estes sinais aparecem ao redor de estrelas muito mais jovens do que era achado ser possível, sugerindo que a formação planetária pode ter início logo após a formação de um disco protoplanetário.
"O ALMA mostrou-nos imagens surpreendentes e nunca antes vistas de anéis e lacunas em torno de estrelas jovens que podem ser as características da formação de planetas. No entanto, como estávamos apenas olhando para a poeira nos discos com detalhe suficiente, não tínhamos a certeza do que criava essas características," comenta Andrea Isella, astrônoma da Universidade Rice em Houston, no estado norte-americano do Texas.
Ao estudar a estrela HD 163296 através do ALMA, foi traçado pela primeira vez a distribuição tanto dos componentes de poeira como do gás monóxido de carbono (CO) no disco com aproximadamente o mesmo nível de detalhe.
Estas observações revelaram três lacunas distintas no disco protoplanetário da HD 163296. A primeira divisão está localizada aproximadamente a 60 UA (Unidades Astronômicas - 1 UA é a distância média entre a Terra e o Sol) da estrela central, mais ou menos equivalente à distância entre o Sol e Netuno. As outras duas lacunas estão a 100 UA e a 160 UA da estrela central, equivalente a uma distância bem superior ao Cinturão de Kuiper do nosso Sistema Solar, a região de corpos gelados além da órbita de Netuno.
Usando a capacidade do ALMA em detectar o tênue "brilho" de comprimento de onda milimétrico emitido por moléculas de gás, Isella e a sua equipe descobriram que existe também um mergulho apreciável na quantidade de CO nas duas divisões exteriores da poeira.
Através da observação das mesmas características tanto nos componentes gasosos como nos componentes poeirentos do disco, os astrônomos pensam que encontraram evidências convincentes para a existência de dois planetas coalescendo incrivelmente longe da estrela central.
Na lacuna mais próxima da estrela foi encontrado pouca ou nenhuma diferença na concentração do gás monóxido de carbono em comparação com o disco empoeirado circundante. Isto significa que a lacuna mais interior poderá ter sido produzida por algo que não seja um planeta emergente.
"A poeira e o gás comportam-se de forma muito diferente em torno de estrelas jovens," acrescenta Isella. "Sabemos, por exemplo, que existem certos processos químicos e físicos que podem produzir estruturas anulares na poeira como as vistas anteriormente. Nós certamente pensamos que estas estruturas podem ser o resultado de um planeta nascente através da poeira, mas simplesmente não podemos excluir outras possíveis explicações. As nossas novas observações fornecem evidências intrigantes de que planetas estão realmente se formando em torno desta estrela jovem."
A HD 163296 tem cerca de 5 milhões de anos e mais ou menos o dobro da massa do Sol. Está localizada a aproximadamente 400 anos-luz da Terra na direção da constelação de Sagitário.
Um artigo sobre as observações foi publicado na revista Physical Review Letters.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory
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