11 de mar de 2014

Beta Pictoris: Um dos sistemas solares mais violentas já descobertos

Beta Pictoris: Um dos sistemas solares mais violentos já descobertos

Há um sistema solar perto daqui que hospeda um campo de destroços extraordinariamente ativo, aquela em que um cometa é aniquilado a cada cinco minutos. Os astrônomos dizem que pode ser o resultado de detritos gravitacionalmente presos – ou uma colisão catastrófica entre dois planetas do tamanho de Marte. O sistema solar, chamado Beta Pictoris, está localizado a cerca de 63 anos-luz da Terra. Ele se formou cerca de 20 milhões de anos atrás, por isso é um parente recém-chegado à galáxia. Tem um planeta conhecido, Beta Pictoris b, localizado a 1,2 bilhões de quilômetros da estrela e uma massa várias vezes maior que a de Júpiter. Mas o sistema também possui um campo de destroços de destaque e luminoso – e dentro dele, uma nuvem compacta de gás venenoso orbita a margem externa do sistema solar. É formada (e continua a ser mantida) por colisões entre um enxame de corpos semelhantes a cometas gelados. Os cientistas têm duas teorias para explicar a sua presença: os restos congelados são presos e unidos pela gravidade de um planeta ainda a ser descoberto, ou é o remanescente de uma colisão entre dois planetas gelados.

Ao utilizar o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile, uma equipe de astrônomos internacionais mapeou o comprimento de luz que emana da poeira e das moléculas de monóxido de carbono dentro do disco, revelando uma quantidade desproporcional do último – cerca de 0,3% a massa da nossa lua. Este gás é um dos muitos encontrados armazenados em cometas e outros corpos gelados que, junto com a poeira e grãos de gelo, são liberados após colisões.

Dentro deste vasto cinturão de monóxido de carbono está um aglomerado de gás localizado a cerca de 13 bilhões de km da estrela, o que é cerca de 3 vezes a distância entre Netuno e o nosso Sol (85 UA). Notavelmente, a quantidade total de CO medido ultrapassa 200 bilhões de toneladas, o que equivale a cerca de um sexto da massa dos oceanos da Terra. Cerca de 100 anos são necessários para a luz ultravioleta da estrela quebrar moléculas de CO, uma duração muito mais rápida do que o tempo que levaria  para a nuvem completar uma única órbita em torno da estrela. É certamente possível que nós estamos observando Beta Pictoris durante esta janela de tempo excepcionalmente pequena. É mais provável, porém, que alguma coisa a mais está acontecendo.

Essa outra coisa, dizem os astrônomos, é a reposição contínua de monóxido de carbono na nuvem, provavelmente causada pelas colisões constantes e frequentes entre os corpos celestes gelados dentro dela. Na verdade, os cálculos mostram que, para compensar a dissipação de moléculas de CO, um grande cometa deve ser destruído de cinco em cinco minutos. Os astrônomos estão agora tentando descobrir o porquê. Uma possibilidade é que o sistema solar tenha um planeta gigante desconhecido perto da extremidade interior do cinturão de CO. Comparativamente, a gravidade de Júpiter tem aprisionado milhares de asteróides em dois grupos – um grupo na frente e outro atrás da órbita do gigante do gás.

Felizmente, astrônomos são capazes de observar Beta Pictoris quase de lado, o que lhes permite determinar se o cinturão de CO tem uma única concentração de gás ou duas em lados opostos da estrela. Eles não estão inteiramente certos, mas estão atualmente inclinando-se para o segundo cenário. Se for esse o caso, mais observações devem revelar o segundo grupo e o planeta misterioso. Mas, se os astrônomos não puderem encontrar esses dois elementos ausentes, deixam um cenário alternativo: uma colisão entre dois planetas gelados do tamanho de Marte em torno de meio milhão de anos atrás.
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