Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os astrônomos detectaram pela primeira vez de forma clara a presença de um disco em torno de um planeta fora do nosso Sistema Solar.
© ALMA (sistema PDS 70)
Estas observações nos dão novas pistas sobre como é que luas e planetas se formam em sistemas estelares jovens.
O disco em questão, chamado disco circumplanetário, rodeia o exoplaneta PDS 70c, um dos dois planetas gigantes do tipo de Júpiter que orbitam uma estrela localizada a quase 400 anos-luz de distância da Terra. Os astrônomos já tinham descoberto anteriormente indícios da existência de um disco de formação de luas em torno deste exoplaneta, mas, uma vez que não conseguiam separar o disco do meio circundante, não tinha sido possível até agora confirmar a sua presença.
Além disso, com o auxílio do ALMA, os astrônomos descobriram que o diâmetro do disco tem um tamanho aproximado correspondente à distância Terra-Sol e massa suficiente para formar até três satélites do tamanho da nossa Lua. Estes resultados não são apenas cruciais para descobrir como é que as luas se formam, mas também são extremamente importantes para comprovar teorias de formação planetária.
Os planetas se formam em discos de poeira em torno de estrelas jovens, esculpindo cavidades à medida que “engolem” material do disco circumstelar para crescer. Durante este processo, um planeta pode adquirir o seu próprio disco circumplanetário, o que contribui para o crescimento do planeta, regulando a quantidade de material que cai sobre ele. Ao mesmo tempo, o gás e a poeira do disco circumplanetário podem se juntar em corpos progressivamente maiores por meio de colisões múltiplas, levando por fim ao nascimento de luas em órbita destes planetas. No entanto, os astrônomos ainda não compreendem muito bem estes processos.
Até agora foram descobertos mais de 4.000 exoplanetas, mas todos eles fazem parte de sistemas já maduros. PDS 70b e PDS 70c, que formam um sistema que lembra o par Júpiter-Saturno, são os dois únicos exoplanetas detectados até agora que ainda estão no processo de formação. Apesar da semelhança com o par Júpiter-Saturno, o disco em torno do PDS 70c é cerca de 500 vezes maior do que os anéis de Saturno.
Os dois exoplanetas que compõem o sistema, foram descobertos inicialmente com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO em 2018 e 2019, respectivamente, e a sua natureza única significa que foram já observados posteriormente e diversas vezes por outros telescópios e instrumentos. O PDS 70b foi descoberto com o auxílio do instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch), enquanto PDS 70c foi observado pela primeira vez com o MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), ambos montados no VLT. O sistema de dois planetas também já foi observado com o instrumento X-shooter, também instalado no VLT.
Estas observações de alta resolução do ALMA permitiram agora aos astrônomos descobrir mais sobre este sistema. Além de terem confirmado a presença de um disco circumplanetário em torno de PDS 70c e estimarem o seu tamanho e massa, os pesquisadores descobriram também que PDS 70b não apresenta evidências claras de um tal disco, o que indica que o seu local de nascimento deve ter ficado desprovido de poeira devido ao seu companheiro, PDS 70c.
Com o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, que está sendo construído no Cerro Armazones no deserto chileno do Atacama, será possível compreender ainda melhor este sistema planetário. Em particular, usando o instrumento METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph) que será montado no ELT, a equipe conseguirá ver os movimentos do gás que rodeia PDS 70c, obtendo deste modo uma visão tridimensional do sistema.
Esta pesquisa foi apresentada no artigo “A Circumplanetary Disk Around PDS 70c” publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: ESO
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