Estrela e seus planetas crescem juntos, ao mesmo tempo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/11/2022

Os planetas parecem crescer ao mesmo tempo que sua estrela-mãe.
[Imagem: Amanda Smith]

Quando os planetas se formam

A teoria mais aceita entre os astrônomos e astrofísicos propõe que os planetas crescem a partir do que restou da nebulosa planetária, ou seja, os planetas só começariam a se formar quando a estrela tivesse se formado, mesmo que ainda esteja em fase de crescimento.

Mas uma análise feita das estrelas mais antigas que se conhece no Universo indica que as coisas não são bem assim: Ao menos no conjunto de observações estudadas agora, estrela e planetas parecem se formar simultaneamente e crescer juntos.

"Nós temos uma ideia muito boa de como os planetas se formam, mas uma questão marcante que permanece pendente é quando eles se formam: A formação do planeta começa cedo, quando a estrela-mãe ainda está crescendo, ou milhões de anos depois?" detalhou Amy Bonsor, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

Para tentar solucionar esse enigma, Bonsor e seus colegas estudaram as atmosferas de estrelas anãs brancas - estrelas como o nosso Sol que estão chegando ao final de suas vidas - para investigar os blocos de construção da formação dos planetas.

Normalmente o interior dos planetas está fora do alcance dos telescópios, mas uma classe especial de anãs brancas - conhecidas como sistemas "poluídos" - tem elementos pesados como magnésio, ferro e cálcio em suas atmosferas normalmente limpas.

Esses elementos devem ter vindo de pequenos corpos, como asteroides, que sobraram da formação dos planetas, que colidiram com as anãs brancas e queimaram em suas atmosferas. Como resultado, observações espectroscópicas de anãs brancas poluídas podem sondar o interior desses asteroides dilacerados, dando aos astrônomos uma visão das condições em que eles se formaram.

Estrela e planetas crescem juntos

A análise das atmosferas de 200 anãs brancas poluídas mostrou que a mistura de elementos vista nas atmosferas dessas anãs brancas só pode ser explicada se muitos dos asteroides originais já tivessem derretido, o que teria feito com que o pesado ferro afundasse no núcleo, enquanto os elementos mais leves flutuavam na superfície. Esse processo, conhecido como diferenciação, é o que fez com que a Terra tivesse um núcleo rico em ferro.

"A causa do derretimento só pode ser atribuída a elementos radioativos de vida muito curta, que existiam nos estágios iniciais do sistema planetário, mas decaíram em apenas um milhão de anos," disse Bonsor. "Em outras palavras, se esses asteroides foram derretidos por algo que existiu apenas por um período muito breve no início do sistema planetário, então o processo de formação do planeta deve começar muito rapidamente."

É uma boa fundamentação para a nova teoria, que tem como efeito adicional explicar como gigantes gasosos, como Júpiter e Saturno, tiveram tempo para atingir as dimensões que têm.

"Este é apenas o começo - toda vez que encontramos uma nova anã branca, podemos reunir mais evidências e aprender mais sobre como os planetas se formam. Nós podemos rastrear elementos como níquel e cromo e dizer o quão grande um asteroide deve ter sido quando formou seu núcleo de ferro. É incrível que possamos investigar processos como este em sistemas exoplanetários."

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