Planetas aparecem mais maciço do que discos onde eles formam

Os mundos infantis podem devorar a poeira rapidamente, o ambiente interestelar pode alimentar discos protoplanetários ou a poeira que se acumula no planeta pode estar escondida à vista de todos.

Esta imagem impressionante do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array revela várias lacunas - possivelmente de planetas bebês - no disco empoeirado ao redor da estrela HL Tau.ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

Embora os discos de gás e poeira ao redor de estrelas jovens sejam um precursor necessário para a formação de planetas, uma pesquisa expandida de estrelas em nossa galáxia confirma dúvidas anteriores de que a matéria conhecida em tais discos protoplanetários pode não ser suficiente para formar planetas.

Carlo Manara (European Southern Observatory, Alemanha) e seus colegas compararam as massas de discos protoplanetários às massas de planetas conhecidos e maduros em torno de outras estrelas. Eles esperavam encontrar a massa do planeta combinada para ser menor do que a massa nos discos. No entanto, eles descobriram que os planetas são mais massivos que os discos, indicando que mais matéria é necessária para explicar a população conhecida de planetas.

Usando dados coletados pelo ALMA ( Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ) no Chile, os cientistas mediram a massa dos discos protoplanetários em torno de estrelas de 1 milhão a 3 milhões de anos e ainda em fase de formação. Em seguida, eles reuniram massas de planetas previamente medidos ao redor de estrelas com bilhões de anos de idade. Eles compararam os dois para ver se a massa de planetas que eventualmente se formou era consistente com a massa dos discos protoplanetários que teriam dado origem a esses mundos.

Manara explica que o estudo atual, publicado na edição de outubro da Astronomy and Astrophysics, expande pesquisas anteriores, fornecendo uma maior cobertura de massas estelares. Uma solução para o problema da falta de massa é que os núcleos do planeta já estão formados no momento em que o disco é observado. De acordo com este cenário, os núcleos dos planetas se formam rapidamente no começo. "Se eles formaram isso rapidamente, eles agora são invisíveis às nossas observações submilimétricas", diz Manara.

A evidência para este mecanismo é apoiada por observações de que os planetas recém-formados não são cercados por poeira, indicando que os planetas que se formam no disco podem ter sugado a poeira ao redor deles quando eles se formaram.

Outra possibilidade é que a quantidade de matéria no disco não permaneça a mesma ao longo do tempo. Em vez disso, “o disco é reabastecido com material do meio interestelar circundante”, explica Manara, e os planetas usam esse material para completar sua formação. "Não está claro como detectar material caindo em discos", diz Manara, mas simulações mostram que tal processo é possível.

Jonathan Williams (Universidade do Havaí) propõe uma terceira explicação. “O ALMA mede melhor a quantidade de pequenas partículas de poeira se elas estiverem espalhadas pelo disco”, diz ele. "Se, no entanto, as partículas de poeira estiverem concentradas em uma pequena região central ou em anéis estreitos, elas não produzirão muita emissão, mas ainda poderão conter massa suficiente para formar planetas."

Fonte: Skyandtelescope.com