As lacunas no disco protoplanetário são sempre indicativas de novos planetas?

As lacunas nos discos protoplanetários têm sido consideradas sinais de planetas emergentes, mas pesquisas recentes sugerem que pode haver mais nesta história.

Há cerca de cinco mil milhões de anos, a Terra ainda estava na sua fase de desenvolvimento. Cercado por um disco protoplanetário criado por gás e poeira influenciado pela atração gravitacional de corpos celestes maiores como Júpiter, acredita-se que a Terra em formação abriu caminho, deixando uma lacuna visível no disco. Esta narrativa tem sido largamente aceite, mas está a tornar-se evidente que a associação de tais lacunas com planetas emergentes pode nem sempre ser válida.

Estrelas, discos e a antiga crença 

Historicamente, evidências de planetas nascendo de remanescentes em torno de estrelas jovens foram encontradas em imagens de baixa resolução de discos orbitando estrelas, por exemplo, Fomault. Dada a natureza fria e ténue do gás e da poeira em torno destas estrelas jovens, estudá-las tem sido um desafio.

Mas com o advento de radiotelescópios de última geração como o ALMA , temos agora uma imagem mais clara. Estes telescópios revelaram imagens detalhadas destes discos, muitos mostrando lacunas em anéis claros, alguns até contendo protoplanetas visíveis. Daí a crença popular: lacunas significam planetas, mesmo que permaneçam invisíveis. No entanto, um estudo recente em Astronomia e Astrofísica conta uma história diferente.

Os pesquisadores mergulharam profundamente nas simulações de N corpos dos estágios iniciais do disco, onde três a sete protoplanetas interagiram com elementos dentro do disco. O modelo era complexo, considerando factores como o crescimento destes planetas, o seu movimento potencial através de influências gravitacionais, e muito mais, ao longo de um período de 100 milhões de anos. Os resultados? Fascinante.

Complexidades dos discos jovens: o que as simulações revelaram

Em primeiro lugar, no reino de um disco nascente, ter cinco a sete protoplanetas levou a órbitas instáveis ​​em apenas 40 mil anos, um nanossegundo cósmico. Dado este período de tempo, é improvável que os planetas tenham eliminado as lacunas do disco. Em vez disso, certas ressonâncias de um planeta massivo, como a forma como Júpiter influenciou o nosso cinturão de asteróides, podem estar causando estes anéis.

Além disso, descobriu-se que os caminhos planetários são dinâmicos e podem mudar significativamente. Os planetas, especialmente os mais pequenos, podem percorrer o disco em padrões mais imprevisíveis durante os seus anos de formação. Isto implica que identificar planetas semelhantes à Terra que se formam em tais discos pode ser uma tarefa difícil, uma vez que distingui-los da luminância geral do disco torna-se um desafio.

A simples suposição de que as lacunas nos discos protoplanetários se correlacionam diretamente com a formação e distribuição de exoplanetas em sistemas estelares evoluídos está agora sob escrutínio. A criação de planetas é um procedimento cheio de nuances e, embora tenhamos descoberto alguns aspectos, ainda há um vasto universo de conhecimento esperando para ser explorado.

Fonte: curiosmos.com