Se planetas se formam em discos protoplanetários, por que não há planetas nos discos?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/11/2021

Um disco protoplanetário observado pelo ALMA (à esquerda) e um disco protoplanetário durante a migração planetária, conforme a simulação (à direita). A linha tracejada representa a órbita de um planeta, e a área cinza indica uma região não coberta pela simulação.
[Imagem: Kazuhiro Kanagawa/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)]

Ficaram os anéis, perderam-se os planetas

As teorias propõem que uma estrela nasce a partir de um disco de poeira e gás, e o que restar de material vira um disco protoplanetário, com os planetas no entorno da estrela nascendo a partir de um processo similar, conhecido como "instabilidade gravitacional".

Mas, então, por que existem tantos discos de poeira e gás ao redor de estrelas jovens nos quais não existe nenhum planeta?

O ALMA, um radiotelescópio móvel e um dos mais poderosos do mundo, já identificou uma variedade de padrões de anéis e lacunas nesses discos protoplanetários, alguns mais densos, outros menos densos. Mas as observações de seguimento, à procura de planetas perto dos anéis, não encontraram nada: Os anéis estão lá, mas os planetas não.

Para verificar o que pode estar errado com as teorias, um trio de astrônomos japoneses usou o maior supercomputador do mundo dedicado à astronomia, o Aterui II, no Observatório Astronômico Nacional do Japão, para simular essas estruturas e verificar se é plausível que os planetas se formem e depois migrem para outros lugares, deixando seus "ninhos" de poeira e gás para trás.

Comparação das três fases de formação e deformação do anel segundo a simulação e segundo as observações. Na linha superior, os discos protoplanetários simulados são mostrados, da esquerda para a direita, no início da migração planetária (Fase I), durante a migração planetária (Fase II) e no final da migração planetária (Fase III).
[Imagem: Kazuhiro Kanagawa/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)]

Migração de planetas

Os resultados mostraram que, em um disco protoplanetário de baixa viscosidade, um anel que esteja na localização inicial de um planeta não se move junto com ele conforme o planeta migra para o interior do sistema, para mais próximo da estrela.

A simulação mostrou três fases distintas nessa migração: Na Fase I, o anel inicial permanece intacto enquanto o planeta se move para dentro; na Fase II, o anel inicial começa a se deformar e um segundo anel começa a se formar na nova localização do planeta; na Fase III, o anel inicial desaparece e apenas o último permanece.

A equipe então retornou aos dados observacionais e constatou que os resultados da simulação batem quase perfeitamente com os padrões de anéis detectados pelos radiotelescópios.

Isso significa que teoria está salva e validada?

Não exatamente, uma vez que a simulação explica o desenvolvimento dos anéis e suas lacunas nos discos protoplanetários - mas, formando-se nos anéis ou sendo seguidos por eles, os planetas continuam não estando lá, segundo as observações.

Assim, parece que o "mistério dos planetas perdidos" permanece. Segundo a equipe, o negócio agora é esperar a construção de telescópios mais poderosos, para que os planetas então sejam finalmente encontrados. Como isso vai demorar, pode ser também que haja tempo suficiente para o desenvolvimento de novas teorias.

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