Por que os planetas têm órbitas inclinadas? Um começo para uma resposta!

 A equipe de Andrew Winter, da Queen Mary University of London, analisou quinze discos ao redor de estrelas jovens. Eles usaram a rede ALMA para medir os desvios Doppler do monóxido de carbono. Essa técnica revela as velocidades e direções do gás. Os resultados mostram inclinações variadas, entre meio grau e dois graus. 

Discos protoplanetários estudados pelo exoALMA, mostrando deformações na luz de monóxido de carbono. Crédito: Richard Teague e a colaboração exoALMA.

Essas deformações, ou deformações, desafiam a ideia de discos perfeitamente planos, e Andrew Winter aponta que isso muda nossa compreensão da formação planetária. As possíveis causas incluem forças gravitacionais ou interações caóticas, e a estrutura desordenada influencia a forma como os planetas se formam e migram.

As semelhanças com o nosso sistema solar são impressionantes. As inclinações orbitais dos planetas, como os 7,25 graus da Terra, assemelham-se a essas deformações: Winter sugere que isso poderia ser uma consequência universal da formação estelar.

As implicações para simulações são significativas; os teóricos agora podem incorporar essas deformações em seus modelos. Isso poderia explicar padrões espirais ou variações de temperatura observadas. Essas descobertas abrem caminho para pesquisas futuras; compreender as deformações nos ajuda a entender como os planetas adquirem suas órbitas finais.

O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal Letters .

O que é um disco protoplanetário?

Um disco protoplanetário é uma estrutura de gás e poeira que envolve uma estrela jovem. Ele se forma a partir da nuvem molecular que colapsa para dar origem à estrela. O material se achata em um disco giratório devido à conservação do momento angular .

Nesse disco, partículas de poeira se agregam gradualmente para formar planetesimais e, em seguida, protoplanetas. Esse processo pode levar vários milhões de anos. A composição varia, incluindo elementos como hidrogênio, hélio e compostos de carbono.

Discos protoplanetários são observados em regiões de formação estelar, como nebulosas. Seu estudo nos ajuda a entender a diversidade dos sistemas planetários. Instrumentos como o ALMA podem mapear sua estrutura com precisão sem precedentes.

Como o efeito Doppler funciona na astronomia?

O desvio Doppler é um fenômeno físico no qual a frequência de uma onda varia dependendo do movimento relativo da fonte e do observador. Em astronomia, é usado para medir as velocidades radiais de objetos celestes. No caso da luz, um desvio para o azul indica que ela está se aproximando, e um desvio para o vermelho indica que ela está se afastando.

No caso de discos protoplanetários, os astrônomos analisam a luz emitida por moléculas como o monóxido de carbono. Ao medir mudanças no comprimento de onda, eles inferem as velocidades e direções do gás. Isso revela detalhes sobre a dinâmica e a estrutura do disco.

Essa técnica é importante para estudar fenômenos sutis, como as deformações descritas no artigo. Ela pode quantificar inclinações de apenas alguns graus, fornecendo dados sobre os processos de formação planetária.

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