Fotografado disco formando uma lua em torno de exoplaneta

Com informações do ESO - 22/07/2021

Visualizações amplas (esquerda) e aproximada (direita) do disco em formação da lua em torno do exoplaneta PDS 70c, semelhante a Júpiter, localizado a quase 400 anos-luz de distância.
[Imagem: Benisty et al. - 10.3847/2041-8213/ac0f83]

Disco circumplanetário

Astrônomos detectaram pela primeira vez de forma clara a presença de um disco de poeira em torno de um planeta fora do nosso Sistema Solar.

A descoberta desse anel de poeira em torno do exoplaneta - um disco circumplanetário - vem complementar a também recente descoberta de um disco circunstelar, que mostrou o berço de nascimento de uma estrela.

"O nosso trabalho mostra uma detecção clara de um disco onde satélites podem estar se formando," disse Myriam Benisty, que trabalha nas universidades de Grenoble, na França, e do Chile. "Estas observações foram obtidas pelo [radiotelescópio] ALMA e possuem uma resolução tal que pudemos identificar claramente que o disco está associado ao planeta e conseguimos também, pela primeira vez, obter limites para o seu tamanho."

Nascer de uma lua

O disco circumplanetário rodeia o exoplaneta PDS 70c, um dos dois planetas gigantes, semelhantes a Júpiter, que orbitam uma estrela localizada a quase 400 anos-luz de distância da Terra. Os astrônomos já tinham descoberto anteriormente indícios da existência de um disco de formação de luas em torno deste exoplaneta, mas, como não conseguiram separar o disco do meio circundante, não tinha sido possível confirmar sua presença de forma inequívoca.

Com o auxílio do radiotelescópio ALMA, Benisty e seus colegas descobriram que o diâmetro do disco tem um tamanho aproximado correspondente à distância Terra-Sol e massa suficiente para formar até três satélites do tamanho da nossa Lua.

Ou seja, apesar da semelhança com o par Júpiter-Saturno, o disco em torno do PDS 70c é cerca de 500 vezes maior do que os anéis de Saturno.

"Estas novas observações são também extremamente importantes para comprovar teorias de formação planetária que, até agora, não podíamos testar", explica Jaehan Bae, membro da equipe.

O sistema PDS 70 conforme observado pelo radiotelescópio ALMA.
[Imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.]

Formação de planetas e luas

A teoria sobre a formação dos planetas e luas propõe que estes corpos celestes se formam em discos de poeira em torno de estrelas jovens, esculpindo cavidades à medida que "engolem" material do disco circunstelar para crescer - o disco circunstelar é composto pelo material que sobrou da formação da estrela. Durante este processo, um planeta pode adquirir o seu próprio disco circumplanetário, o que contribui para o crescimento do planeta, regulando a quantidade de material que cai sobre ele.

Ao mesmo tempo, o gás e a poeira do disco circumplanetário podem se juntar em corpos progressivamente maiores por meio de colisões múltiplas, levando por fim ao nascimento de luas em órbita destes planetas.

No entanto, os astrônomos ainda não compreendem muito bem estes processos: "Em suma, ainda não é claro quando, onde e como é que os planetas e as suas luas se formam," resumiu Stefano Facchini, do Observatório Europeu do Sul.

"Até agora foram descobertos mais de 4000 exoplanetas, mas todos eles fazem parte de sistemas já maduros. PDS 70b e PDS 70c, que formam um sistema que lembra o par Júpiter-Saturno, são os dois únicos exoplanetas detectados até agora que ainda estão no processo de formação," explicou Miriam Keppler, pesquisadora no Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha.

Mais tópicos