Astrônomos espionam primeiro disco de formação de luas em torno de um exoplaneta

Disco circunplanetário foi descoberto em torno de um exoplaneta conhecido como PDS 70c

Foto: Getty Images (Mark Garlick/Science Photo Library)

Ashley Strickland, CNN

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Pela primeira vez, os astrônomos encontraram um disco ao redor de um planeta parecido com Júpiter fora do nosso sistema solar – o tipo de disco onde luas poderiam se formar.

O disco, conhecido como disco circunplanetário, foi descoberto em torno de um exoplaneta conhecido como PDS 70c. É um dos dois planetas massivos semelhantes a Júpiter que orbitam uma estrela a 400 anos-luz da Terra.

Um grupo internacional de astrônomos encontrou o disco enquanto observava o sistema planetário com ALMA (sigla em inglês para Grande Matriz de Milímetro/submilímetro do Atacama), no Chile.

O diâmetro do disco é grande o suficiente para cobrir a distância da Terra ao sol e contém massa suficiente para formar até três satélites do tamanho da nossa lua. O disco é 500 vezes maior do que os anéis massivos em torno de Saturno.

Imagem mostra uma visão aproximada do disco de formação da lua
Imagem mostra uma visão aproximada do disco de formação da lua ao redor do PDS 70c.
Foto: ALMA/ESO/NAOJ/NRAO/Benisty et al

Os pesquisadores pensaram que um disco de formação da lua pode existir em torno deste exoplaneta com base em descobertas anteriores, mas era difícil distingui-lo do ambiente espacial em volta. Agora, os pesquisadores confirmaram a presença com sua detecção inequívoca. O estudo foi publicado nesta quinta-feira (22) no The Astrophysical Journal Letters.

“Nosso trabalho apresenta uma detecção clara de um disco no qual os satélites podem estar se formando”, disse Myriam Benisty, principal autora do estudo e pesquisadora da Universidade de Grenoble, na França, em um comunicado. “Nossas observações da ALMA foram obtidas em uma resolução tão requintada que pudemos identificar claramente que o disco está associado ao planeta e podemos limitar seu tamanho pela primeira vez”.

Embora essas descobertas ajudem os cientistas a aprender mais sobre como as luas se formam em sistemas estelares jovens, elas também revelam mais sobre a formação de planetas.

Os planetas nascem quando se formam a partir do gás e da poeira em discos que giram em torno das estrelas. Eles ficam maiores à medida que absorvem mais material do disco ao redor da estrela. Às vezes, isso faz com que um planeta tenha um próprio disco ao seu redor que alimenta o crescimento do planeta.

“Essas novas observações também são extremamente importantes para provar teorias da formação de planetas que não puderam ser testadas até agora”, disse Jaehan Bae, coautor do estudo e pesquisador do Laboratório de Terra e Planetas do Carnegie Institution for Science, em um comunicado.

O gás e a poeira neste disco circunplanetário também podem crescer independentemente conforme os materiais dentro do disco colidem, resultando na criação de luas. Mas os astrônomos ainda não sabem todos os detalhes quando se trata do nascimento de planetas e suas luas.

Os dois exoplanetas no sistema, PDS 70b e PDS 70c, foram descobertos pela primeira vez usando o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, no Chile, em 2018 e 2019. E esses exoplanetas ainda estão se formando, o que permite aos astrônomos uma oportunidade única de estudar e observar como eles – e luas potenciais – se formam.

As últimas observações do ALMA mostram que o outro planeta semelhante a Júpiter no sistema, PDS 70b, não tem seu próprio disco, o que significa que o outro planeta provavelmente roubou esse material para si.

As observações futuras do sistema permitirão aos astrônomos uma melhor visão 3D do PDS 70c.

“Mais de 4 mil exoplanetas foram encontrados até agora, mas todos eles foram detectados em sistemas maduros. PDS 70b e PDS 70c, que formam um sistema que lembra o par Júpiter-Saturno, são os únicos dois exoplanetas detectados até agora que ainda estão em processo de formação”, disse Miriam Keppler, coautora do estudo e pesquisadora do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, em um comunicado.

Esta pesquisa também é intrigante para os astrônomos porque as exoluas, ou luas localizadas ao redor de planetas fora do nosso sistema solar, têm se mostrado esquivas até agora. Detectar exoplanetas é difícil; tentar encontrar luas ao redor deles é ainda mais árduo porque são menores e mais escondidas.

No entanto, encontrar discos onde essas luas possam se formar em torno dos exoplanetas é uma maneira nova e empolgante de estudar esses satélites – e pode até mesmo ajudar a entender mais sobre como nossa própria lua se formou.

“Nas últimas duas décadas, descobrimos discos de formação de planetas em torno de estrelas jovens”, disse Thomas Henning, coautor do estudo e diretor do Instituto Max Planck de Astronomia, em um comunicado. “Agora, estamos assumindo o novo desafio de estudar os discos ao redor de planetas jovens. Nossas observações do ALMA de discos circunplanetários são um grande passo nessa direção”.

Texto traduzido, leia o original em inglês.

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