Os astrônomos frequentemente observam monóxido de carbono em viveiros planetários.
© CfA / M. Weiss (ilustração de um disco protoplanetário)
O composto é muito brilhante e extremamente comum em discos protoplanetários – regiões de poeira e gás onde os planetas se formam em torno de estrelas jovens – tornando-o um alvo principal para os cientistas.
Mas, na última década, algo não vem somando quando se trata de observações de monóxido de carbono. Uma grande porção de monóxido de carbono está faltando em todas as observações de discos, se as previsões atuais dos astrônomos sobre sua abundância estiverem corretas. Agora, um novo modelo, validado por observações com o ALMA (Atacama Large Millimeter Array), resolveu o mistério: o monóxido de carbono está escondido em formações de gelo dentro dos discos.
Este pode ser um dos maiores problemas não resolvidos em discos formadores de planetas. Dependendo do sistema observado, o monóxido de carbono é de três a 100 vezes menor do que deveria ser; é uma quantidade realmente enorme. E as imprecisões do monóxido de carbono podem ter enormes implicações para o campo da astroquímica. O monóxido de carbono é essencialmente usado para rastrear os discos protoplanetários, coletando informações da massa, composição e temperatura.
Os pesquisadores analisaram as mudanças de fase, ou seja, quando a matéria se transforma de um estado para outro, como um gás se transformando em sólido. Para estudar nuvens em exoplaneta foi utilizado um modelo que rastreia cuidadosamente onde o gelo está, em qual partícula ele está localizado, quão grandes são as partículas, quão pequenas elas são e como elas se movem. Para testar a validade do modelo, os pesquisadores compararam os resultados com observações reais do ALMA de monóxido de carbono em quatro discos bem estudados: TW Hya, HD 163296, DM Tau e IM Lup.
O novo modelo se alinhou com cada uma das observações, mostrando que os quatro discos não estavam realmente sem monóxido de carbono, ele acabou de se transformar em gelo, que atualmente é indetectável com um telescópio.
Observatórios de rádio como o ALMA permitem que os astrônomos vejam o monóxido de carbono no espaço em sua fase gasosa, mas o gelo é muito mais difícil de detectar com a tecnologia atual, especialmente grandes formações de gelo.
O modelo mostra que, ao contrário do pensamento anterior, o monóxido de carbono está se formando em grandes partículas de gelo, especialmente após um milhão de anos. Antes de um milhão de anos, o monóxido de carbono gasoso é abundante e detectável em discos.
Os pesquisadores esperam que este modelo possa ser validado ainda mais usando observações com o telescópio espacial James Webb.
Os resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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