Estrela e planetas se formam juntos e mais cedo do que se pensava

Na Astrofísica, já se sabe como os planetas se formam. Agora,"quando?" é a pergunta que começa a ser respondida em um estudo publicado em fins de outubro na revista Nature, realizado por pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre e do Centro para Astrofísica Harvard & Smithsonian.

A pesquisa mostra que eles podem surgir ao redor de estrelas muito jovens. "A pergunta que eu me fiz foi: quão jovem a protoestrela deve ser para ter planetas se formando ao seu redor?", disse a astrônoma Dominique Segura-Cox, principal autora do trabalho. Assim, as protoestrelas surgem da contração de nuvens gigantescas de hidrogênio e hélio e,  em suas regiões mais densas, surgem glóbulos que, por sua vez, terminam colapsando por conta de seu próprio peso. Logo, a temperatura interna e a pressão aumentam, estabilizando a protoestrela para que, ao conseguir massa suficiente, ela inicie a fusão nuclear.

Metade da idade

Astrônomos já localizaram esses anéis em estrelas como a HL Tauri, que é uma protoestrela com 1 milhão de anos, distante 450 anos-luz da Terra, na constelação de Touro. Então, é possível que planetas tenham se formado ao redor de protoestrelas ainda mais jovens?

A Ophiuchus, que fornece material para a IRS 63, e o disco formador de planetas (marcados com um X).Fonte:  ALMA/ESO/NAOJ/NRAO 

A resposta parece ser "sim". A protoestrela IRS 63 está a 470 anos-luz, na Nuvem Molecular de Ophiuchus, e tem menos de 500 mil anos e já apresenta indícios de formação de planetas ao seu redor, com um disco protoplanetário relativamente grande (maior que 50 unidades astronômicas) em comparação aos observados envolvendo outras estrelas jovens.

“Os anéis e as lacunas observados dentro do disco dessa protoestrela é indicativo da formação de planetas. Sempre se pensou que eles surgiam somente depois que uma estrela se formasse completamente, mas nossas observações mostraram que os processos ocorrem simultaneamente”, explicou o astrônomo Ian Stephens.

A imagem captada pelo ALMA mostra os jovens anéis de poeira formadores de planetas ao redor da protoestrela IRS 63.Fonte:  ALMA/ESO/NAOJ/NRAO 

Para observar o disco da IRS 63 (que é quase do tamanho do nosso Sistema Solar), os astrônomos usaram o Atacama Large Millimeter/submillimetre Array (ALMA) no Chile. O disco da protoestrela se revelou naquilo que parecem ser grandes lacunas escuras que, por sua vez, separam a matéria em dois anéis concêntricos brilhantes. A medição de cada um deles mostrou que, ao redor da protoestrela, há "todas as condições adequadas para planetas se formarem", disse Segura-Cox.

Sistemas como o nosso

Segundo a astrofísica Anika Schmiedeke, “mesmo depois que o embrião de planeta surge, este ainda pode ser empurrado em direção à protoestrela e consumido por ela. Se começarem a se formar muito cedo e a grandes distâncias, podem sobreviver e se evoluir plenamente”.

O estudo pode dizer muito sobre o surgimento dos planetas de nosso próprio Sistema Solar. “Há evidências crescentes de que Júpiter pode realmente ter-se formado além da órbita de Netuno, migrando para sua localização atual. Há material longe da IRS 63, o suficiente para que planetas apareçam como Júpiter”, disse o astrônomo Jaime Pineda.

 ALMA/ESO/NAOJ/NRAO 

A hipótese de que as lacunas observadas no disco da IRS 63 seriam causadas por protoplanetas orbitando através da nuvem é contestada por pesquisas anteriores, que apontam o arrasto aerodinâmico do gás do disco sobre a poeira estelar como causa.

"Esse resultado mostra que as condições para que planetas se formem podem surgir quando a protoestrela ainda está acumulando massa. Nós, cientistas, temos que mudar nossas suposições sobre como se dá o nascimento dos planetas”, disse Segura-Cox.