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Usando o Telescópio Espacial James
Webb (JWST), astrônomos estudaram 72 estrelas jovens, semelhantes. Como resultado, descobriram que a formação de planetas é uma verdadeira corrida contra o tempo.
Isso ocorre porque o material que serve como bloco de construção para os planetas está constantemente escapando dos discos protoplanetários, ou discos giratórios de gás e poeira, que envolvem as estrelas jovens. Alguns tipos de planetas podem ter sua janela de formação se fechando mais cedo do que outros.
A pesquisa da equipe representa a investigação mais aprofundada até o momento sobre como a matéria escapa desses discos protoplanetários e como essa fuga dá origem a diferentes estágios de formação de planetas ao redor de estrelas semelhantes. Em suma, o estudo ajuda a pintar um quadro melhor de como e por que nosso sistema solar assumiu a forma que tinha ao redor do Sol em sua juventude, há cerca de 4,6 bilhões de anos.
Gigantes gasosos como Júpiter precisam formar suas atmosferas massivas enquanto o disco ainda é substancial o suficiente para sustentá-las, antes que ventos e jatos transportem essa matéria-prima para o espaço", disse o líder da equipe, Naman Bajaj, da Universidade do Arizona, em um comunicado.
Um vento ruim sopra ao redor de estrelas jovens
A equipe conduziu sua pesquisa usando dados coletados pelo Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do JWST. Os cientistas rastrearam a perda de matéria acompanhando os movimentos do hidrogênio molecular, uma das moléculas mais comuns em discos protoplanetários. Cada uma das estrelas envolvidas na investigação representou um estágio diferente na vida inicial de um sistema estelar. Isso significa que, ao reunir essas imagens, os pesquisadores conseguiram criar um "filme" que detalha a vida inicial de um sistema planetário. Uma das descobertas mais importantes dessa abordagem é que os mecanismos de perda de material dos discos protoplanetários parecem evoluir e alternar sua dominância à medida que uma estrela jovem envelhece.
Isso é importante porque gigantes gasosos como Júpiter e Saturno possuem vastas atmosferas. Portanto, eles requerem mais matéria-prima para se formar do que mundos rochosos menores, como a. Compreender a perda de matéria permite que os cientistas determinem em quais estágios da evolução dos discos protoplanetários os gigantes gasosos podem se formar.
"O que é empolgante neste estudo é que agora podemos ver, em uma grande amostra de sistemas jovens, como os mecanismos que removem o gás dos discos formadores de planetas mudam com o tempo", disse Uma Gorti, membro da equipe do Instituto SETI, em um comunicado. "A dispersão do disco estabelece um relógio fundamental para a formação de planetas: uma vez que o gás se esgote, a oportunidade de construir planetas ricos em gás essencialmente acaba." Os pesquisadores descobriram que, no início da evolução dos discos protoplanetários, jatos e ventos poderosos, impulsionados magneticamente, dominam a perda de massa. Esses jatos e ventos são alimentados por campos magnéticos que se entrelaçam nos discos protoplanetários.
Mais tarde, à medida que o disco se torna mais fino e a luz das estrelas consegue atravessá-lo com mais facilidade, esses ventos e jatos enfraquecem, e os processos magnéticos passam a ser dominados pela radiação de alta energia da estrela jovem, que ioniza o gás e o lança para o espaço.
Tudo isso revela que não existe um único processo responsável por remover o material formador de planetas ao redor de estrelas jovens. A pesquisa também demonstra que o JWST é mais do que capaz de estudar a dispersão de gás e poeira ao redor de estrelas jovens individuais.
O próximo passo da equipe é descobrir exatamente quanto material esses diferentes mecanismos deslocam. Os cientistas também poderiam investigar as áreas dos discos onde os mecanismos estudados atuam.
Mais adiante, isso ajudará a desenvolver um modelo para revelar a rapidez com que a formação de planetas é interrompida — e em quais regiões de um disco protoplanetário diferentes tipos de planetas têm maior probabilidade de se formar.
A pesquisa da equipe foi publicada na terça-feira (25 de agosto) .
Robert Lea é um jornalista científico no Reino Unido, cujos artigos foram publicados. Em Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek e ZME Science. Ele também escreve sobre comunicação científica para a Elsevier e o European Journal of Rob é bacharel em física e astronomia pela Open University do Siga-o no Twitter @sciencef1rst.
