Evidências de um exoplaneta em construção

Foram encontraradas evidências da formação de um planeta a 12 bilhões de quilômetros de distância de sua estrela, uma descoberta realizada com auxílio do telescópio espacial Hubble que pode desafiar as teorias atuais sobre a formação dos planetas. Dos quase 900 planetas já descobertos fora do nosso Sistema solar, que já foram confirmados até o momento, esse é o primeiro descoberto a essa distância próxima de sua estrela. O candidato a planeta está orbitando numa diminuta anã vermelha TW Hydrae, um popular alvo astronômico localizado a 176 anos-luz de distância da Terra na constelação de Hydra, a Serpente Marinha.

 

A visão acurada do Hubble detectou um misterioso vazio no vasto disco protoplanetário de gás e poeira girando ao redor da TW Hydrae. O vazio tem 3 bilhões de quilômetros de largura e o disco tem 65 bilhões de quilômetros de largura. A presença de vazios provavelmente foi causada por um planeta em crescimento invisível que está gravitacionalmente varrendo o material e esculpindo uma linha no disco.

 

Estima-se que o planeta seja relativamente pequeno, em torno de 6 a 28 vezes mais massivo que a Terra. Sua órbita vasta significa que ele está se movendo vagarosamente ao redor de sua estrela hospedeira. Se o suposto planeta estivesse orbitando o nosso Sistema Solar, ele estaria a uma distância equivalente ao dobro da distância de Plutão ao Sol. Acredita-se que os planetas levem dezenas de milhões de anos para se formarem. A geração é vagarosa, mas persistente, já que o planeta captura poeira, rochas e gás do disco protoplanetário. Um planeta localizado a 12 bilhões de quilômetros de sua estrela hospedeira deveria levar mais de 200 vezes o tempo para se formar do que Júpiter levou na distância que ele está localizado do Sol devido a sua velocidade orbital menor e à deficiência de material no disco.

 

Júpiter está localizado a 800 milhões de quilômetros do Sol e se formou em aproximadamente 10 milhões de anos. A TW Hydrae tem somente 55% da massa do Sol e apenas 8 milhões de anos, fazendo com que ela seja uma estrela improvável para abrigar um planeta de acordo com essa teoria. Não se teve tempo suficiente para que um planeta crescesse através da vagarosa acumulação de detritos menores.

 

“É muito intrigante ver um sistema como esse”, disse John Debes do Space Telescope Institute em Baltimore. Debes liderou uma equipe de pesquisa que identificou a falha no disco. “Essa é a estrela de menor massa onde nós já descobrimos uma falha dessas no disco”. Uma teoria alternativa de formação de planetas sugere que um pedaço do disco se torna gravitacionalmente instável e se colapsa. Nesse cenário, um planeta poderia se formar mais rapidamente, em apenas milhares de anos. “Se nós pudéssemos na verdade confirmar que existe um planeta ali, nós poderíamos conectar suas características para medir as propriedades do vazio no disco”, disse Debes. “Isso poderia ajudar as teorias de formação de planetas sobre como na verdade os planetas se formam”.

 

O disco da TW Hydrae também tem ausência de grandes grãos de poeira em suas regiões mais externas. Observações feitas com o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) no Chile mostram que os grãos de poeira com o tamanho aproximado de um grão de areia não estão presentes além de aproximadamente 8,8 bilhões de quilômetros da estrela. “Tipicamente, você precisa de pedregulhos antes de você ter um planeta. Assim, se existe um planeta e não existem grãos de poeira maiores que um grão de areia, isso se estabelece como um grande desafio aos tradicionais modelos de formação de planetas”, disse Debes.

 

A equipe usou o Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer do Hubble, o NICMOS, para observar a estrela na luz do infravermelho próximo. Os pesquisadores então compararam as imagens do NICMOS com dados de arquivos do Hubble em observações ópticas e espectroscópicas feitas pelo Hubble’s Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS). Debes disse que os pesquisadores observaram o vazio no disco em todos os comprimentos de onda, o que indica que essa é uma característica estrutural e não uma ilusão causada por um instrumento ou pelo espalhamento da luz.

Fonte: NASA