Formação de planetas rochosos é inevitável, sugere simulação


Modelo foi criado para tentar resolver um aparente paradoxo dentro do processo de formação de planetas

Por Carlos Orsi

Dos mais de 200 planetas já descobertos girando ao redor de outras estrelas que não o Sol, a ampla maioria é de gigantes gasosos - mais parecidos com Júpiter ou Saturno que com planetas de rocha, como a Terra ou Marte. Mas uma nova simulação de computador, descrita na edição desta semana da revista Nature, indica que planetas rochosos são um produto quase inevitável dos discos de poeira e gás que cercam estrelas jovens. "O que é menos certo é se os gigantes gasosos que observamos lá fora tenderiam a engolir ou expelir esses planetas no início da vida do sistema planetário", diz um dos autores do novo trabalho, Mordecai-Mark Mac Low, do Instituto Max Planck de Astronomia. "O que nosso trabalho sugere é que, se estivermos certos, uma vez que se tenha um disco como os observados, a formação de planetas-anões, pelo menos, deve se dar muito depressa". A simulação foi criada para tentar resolver um aparente paradoxo na teoria da formação de planetas, que prevê o surgimento de corpos cada vez maiores a partir de colisões entre rochas e poeira nos discos em torno das estrelas. O problema é que, a partir do momento em que os rochedos espaciais atingem um certo tamanho, seria de se esperar que novas colisões os despedaçassem, interrompendo o crescimento do novo planeta. Além disso, o gás no disco deveria roubar energia desses rochedos, levando-os a cair em direção à estrela. O novo modelo, no entanto, mostra que a turbulência e o atrito do gás tendem a aumentar a aglomeração de rocha e poeira em torno dos rochedos maiores - como o fluxo de um rio pode depositar material em torno de uma pedra no meio da correnteza -, levando a um crescimento acelerado, até o ponto em que a atração gravitacional entre os rochedos causa a formação de planetesimais, corpos suficientemente grandes para não serem afetados pela resistência do gás.  Mac Low reconhece que ainda há muito espaço para melhorar o modelo usado na simulação, aperfeiçoando a distribuição inicial de partículas no gás e os efeitos de campos magnéticos. "Mas ainda acreditamos que as propriedades das interações entre gás e rochas que descrevemos serão a solução definitiva para o problema", afirma. Cinco oceanos Em outro trabalho publicado na Nature, uma equipe de pesquisadores dos EUA e México descreve a análise de características de uma nuvem protoestelar de categoria 0 - o tipo mais jovem de estrela nascente. Como explica o astrofísico Ramiro de la Reza, do Observatório Nacional, "observar o nascimento de uma estrela é coisa muito difícil, já que a estrela e seu disco estão embebidos, ou escondidos, em um envoltório" de gás e poeira. No caso da observação descrita na Nature, os pesquisadores informam ter encontrado sinais de água, emanando na região interna do envoltório. Esses sinais - sob a forma de radiação infravermelha - permitem aos cientistas ter uma idéia da dinâmica no interior da nuvem, incluindo temperatura e velocidade das partículas e, assim, acompanhar a formação de um disco protoplanetário denso - onde poderão, um dia, surgir planetas. De acordo com nota distribuída pelo Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, que administra o Telescóprio Espacial Spitzer, responsável pelas observações, o trabalho fornece um primeiro vislumbre do caminho que a água percorre nos primórdios de um sistema planetário. Segundo o modelo elaborado a partir dessas observações, a massa de água - sob a forma de vapor - presente seria equivalente à do planeta Terra inteiro. Condensado, esse vapor seria suficiente para preencher os oceanos terrestres cinco vezes. Os autores do trabalho destacam que, de 30 protoestrelas observadas, a descrita no trabalho - NGC 1333-IRAS 4B - é a única a mostrar essa assinatura de água. Eles especulam que isso pode ser explicado pela orientação favorável da estrela em relação à Terra, facilitando a observação, ou representar um estágio muito curto do desenvolvimento estelar. "Seria interessante se esse caso, único por enquanto, fornecesse uma visão de um fenômeno muito breve, que seria a formação de um disco protoplanetário", diz Ramiro.

Dos mais de 200 planetas já descobertos girando ao redor de outras estrelas que não o Sol, a ampla maioria é de gigantes gasosos - mais parecidos com Júpiter ou Saturno que com planetas de rocha, como a Terra ou Marte. Mas uma nova simulação de computador, descrita na edição desta semana da revista Nature, indica que planetas rochosos são um produto quase inevitável dos discos de poeira e gás que cercam estrelas jovens. "O que é menos certo é se os gigantes gasosos que observamos lá fora tenderiam a engolir ou expelir esses planetas no início da vida do sistema planetário", diz um dos autores do novo trabalho, Mordecai-Mark Mac Low, do Instituto Max Planck de Astronomia. "O que nosso trabalho sugere é que, se estivermos certos, uma vez que se tenha um disco como os observados, a formação de planetas-anões, pelo menos, deve se dar muito depressa". A simulação foi criada para tentar resolver um aparente paradoxo na teoria da formação de planetas, que prevê o surgimento de corpos cada vez maiores a partir de colisões entre rochas e poeira nos discos em torno das estrelas. O problema é que, a partir do momento em que os rochedos espaciais atingem um certo tamanho, seria de se esperar que novas colisões os despedaçassem, interrompendo o crescimento do novo planeta. Além disso, o gás no disco deveria roubar energia desses rochedos, levando-os a cair em direção à estrela. O novo modelo, no entanto, mostra que a turbulência e o atrito do gás tendem a aumentar a aglomeração de rocha e poeira em torno dos rochedos maiores - como o fluxo de um rio pode depositar material em torno de uma pedra no meio da correnteza -, levando a um crescimento acelerado, até o ponto em que a atração gravitacional entre os rochedos causa a formação de planetesimais, corpos suficientemente grandes para não serem afetados pela resistência do gás.  Mac Low reconhece que ainda há muito espaço para melhorar o modelo usado na simulação, aperfeiçoando a distribuição inicial de partículas no gás e os efeitos de campos magnéticos. "Mas ainda acreditamos que as propriedades das interações entre gás e rochas que descrevemos serão a solução definitiva para o problema", afirma. Cinco oceanos Em outro trabalho publicado na Nature, uma equipe de pesquisadores dos EUA e México descreve a análise de características de uma nuvem protoestelar de categoria 0 - o tipo mais jovem de estrela nascente. Como explica o astrofísico Ramiro de la Reza, do Observatório Nacional, "observar o nascimento de uma estrela é coisa muito difícil, já que a estrela e seu disco estão embebidos, ou escondidos, em um envoltório" de gás e poeira. No caso da observação descrita na Nature, os pesquisadores informam ter encontrado sinais de água, emanando na região interna do envoltório. Esses sinais - sob a forma de radiação infravermelha - permitem aos cientistas ter uma idéia da dinâmica no interior da nuvem, incluindo temperatura e velocidade das partículas e, assim, acompanhar a formação de um disco protoplanetário denso - onde poderão, um dia, surgir planetas. De acordo com nota distribuída pelo Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, que administra o Telescóprio Espacial Spitzer, responsável pelas observações, o trabalho fornece um primeiro vislumbre do caminho que a água percorre nos primórdios de um sistema planetário. Segundo o modelo elaborado a partir dessas observações, a massa de água - sob a forma de vapor - presente seria equivalente à do planeta Terra inteiro. Condensado, esse vapor seria suficiente para preencher os oceanos terrestres cinco vezes. Os autores do trabalho destacam que, de 30 protoestrelas observadas, a descrita no trabalho - NGC 1333-IRAS 4B - é a única a mostrar essa assinatura de água. Eles especulam que isso pode ser explicado pela orientação favorável da estrela em relação à Terra, facilitando a observação, ou representar um estágio muito curto do desenvolvimento estelar. "Seria interessante se esse caso, único por enquanto, fornecesse uma visão de um fenômeno muito breve, que seria a formação de um disco protoplanetário", diz Ramiro.

Dos mais de 200 planetas já descobertos girando ao redor de outras estrelas que não o Sol, a ampla maioria é de gigantes gasosos - mais parecidos com Júpiter ou Saturno que com planetas de rocha, como a Terra ou Marte. Mas uma nova simulação de computador, descrita na edição desta semana da revista Nature, indica que planetas rochosos são um produto quase inevitável dos discos de poeira e gás que cercam estrelas jovens. "O que é menos certo é se os gigantes gasosos que observamos lá fora tenderiam a engolir ou expelir esses planetas no início da vida do sistema planetário", diz um dos autores do novo trabalho, Mordecai-Mark Mac Low, do Instituto Max Planck de Astronomia. "O que nosso trabalho sugere é que, se estivermos certos, uma vez que se tenha um disco como os observados, a formação de planetas-anões, pelo menos, deve se dar muito depressa". A simulação foi criada para tentar resolver um aparente paradoxo na teoria da formação de planetas, que prevê o surgimento de corpos cada vez maiores a partir de colisões entre rochas e poeira nos discos em torno das estrelas. O problema é que, a partir do momento em que os rochedos espaciais atingem um certo tamanho, seria de se esperar que novas colisões os despedaçassem, interrompendo o crescimento do novo planeta. Além disso, o gás no disco deveria roubar energia desses rochedos, levando-os a cair em direção à estrela. O novo modelo, no entanto, mostra que a turbulência e o atrito do gás tendem a aumentar a aglomeração de rocha e poeira em torno dos rochedos maiores - como o fluxo de um rio pode depositar material em torno de uma pedra no meio da correnteza -, levando a um crescimento acelerado, até o ponto em que a atração gravitacional entre os rochedos causa a formação de planetesimais, corpos suficientemente grandes para não serem afetados pela resistência do gás.  Mac Low reconhece que ainda há muito espaço para melhorar o modelo usado na simulação, aperfeiçoando a distribuição inicial de partículas no gás e os efeitos de campos magnéticos. "Mas ainda acreditamos que as propriedades das interações entre gás e rochas que descrevemos serão a solução definitiva para o problema", afirma. Cinco oceanos Em outro trabalho publicado na Nature, uma equipe de pesquisadores dos EUA e México descreve a análise de características de uma nuvem protoestelar de categoria 0 - o tipo mais jovem de estrela nascente. Como explica o astrofísico Ramiro de la Reza, do Observatório Nacional, "observar o nascimento de uma estrela é coisa muito difícil, já que a estrela e seu disco estão embebidos, ou escondidos, em um envoltório" de gás e poeira. No caso da observação descrita na Nature, os pesquisadores informam ter encontrado sinais de água, emanando na região interna do envoltório. Esses sinais - sob a forma de radiação infravermelha - permitem aos cientistas ter uma idéia da dinâmica no interior da nuvem, incluindo temperatura e velocidade das partículas e, assim, acompanhar a formação de um disco protoplanetário denso - onde poderão, um dia, surgir planetas. De acordo com nota distribuída pelo Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, que administra o Telescóprio Espacial Spitzer, responsável pelas observações, o trabalho fornece um primeiro vislumbre do caminho que a água percorre nos primórdios de um sistema planetário. Segundo o modelo elaborado a partir dessas observações, a massa de água - sob a forma de vapor - presente seria equivalente à do planeta Terra inteiro. Condensado, esse vapor seria suficiente para preencher os oceanos terrestres cinco vezes. Os autores do trabalho destacam que, de 30 protoestrelas observadas, a descrita no trabalho - NGC 1333-IRAS 4B - é a única a mostrar essa assinatura de água. Eles especulam que isso pode ser explicado pela orientação favorável da estrela em relação à Terra, facilitando a observação, ou representar um estágio muito curto do desenvolvimento estelar. "Seria interessante se esse caso, único por enquanto, fornecesse uma visão de um fenômeno muito breve, que seria a formação de um disco protoplanetário", diz Ramiro.

Dos mais de 200 planetas já descobertos girando ao redor de outras estrelas que não o Sol, a ampla maioria é de gigantes gasosos - mais parecidos com Júpiter ou Saturno que com planetas de rocha, como a Terra ou Marte. Mas uma nova simulação de computador, descrita na edição desta semana da revista Nature, indica que planetas rochosos são um produto quase inevitável dos discos de poeira e gás que cercam estrelas jovens. "O que é menos certo é se os gigantes gasosos que observamos lá fora tenderiam a engolir ou expelir esses planetas no início da vida do sistema planetário", diz um dos autores do novo trabalho, Mordecai-Mark Mac Low, do Instituto Max Planck de Astronomia. "O que nosso trabalho sugere é que, se estivermos certos, uma vez que se tenha um disco como os observados, a formação de planetas-anões, pelo menos, deve se dar muito depressa". A simulação foi criada para tentar resolver um aparente paradoxo na teoria da formação de planetas, que prevê o surgimento de corpos cada vez maiores a partir de colisões entre rochas e poeira nos discos em torno das estrelas. O problema é que, a partir do momento em que os rochedos espaciais atingem um certo tamanho, seria de se esperar que novas colisões os despedaçassem, interrompendo o crescimento do novo planeta. Além disso, o gás no disco deveria roubar energia desses rochedos, levando-os a cair em direção à estrela. O novo modelo, no entanto, mostra que a turbulência e o atrito do gás tendem a aumentar a aglomeração de rocha e poeira em torno dos rochedos maiores - como o fluxo de um rio pode depositar material em torno de uma pedra no meio da correnteza -, levando a um crescimento acelerado, até o ponto em que a atração gravitacional entre os rochedos causa a formação de planetesimais, corpos suficientemente grandes para não serem afetados pela resistência do gás.  Mac Low reconhece que ainda há muito espaço para melhorar o modelo usado na simulação, aperfeiçoando a distribuição inicial de partículas no gás e os efeitos de campos magnéticos. "Mas ainda acreditamos que as propriedades das interações entre gás e rochas que descrevemos serão a solução definitiva para o problema", afirma. Cinco oceanos Em outro trabalho publicado na Nature, uma equipe de pesquisadores dos EUA e México descreve a análise de características de uma nuvem protoestelar de categoria 0 - o tipo mais jovem de estrela nascente. Como explica o astrofísico Ramiro de la Reza, do Observatório Nacional, "observar o nascimento de uma estrela é coisa muito difícil, já que a estrela e seu disco estão embebidos, ou escondidos, em um envoltório" de gás e poeira. No caso da observação descrita na Nature, os pesquisadores informam ter encontrado sinais de água, emanando na região interna do envoltório. Esses sinais - sob a forma de radiação infravermelha - permitem aos cientistas ter uma idéia da dinâmica no interior da nuvem, incluindo temperatura e velocidade das partículas e, assim, acompanhar a formação de um disco protoplanetário denso - onde poderão, um dia, surgir planetas. De acordo com nota distribuída pelo Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, que administra o Telescóprio Espacial Spitzer, responsável pelas observações, o trabalho fornece um primeiro vislumbre do caminho que a água percorre nos primórdios de um sistema planetário. Segundo o modelo elaborado a partir dessas observações, a massa de água - sob a forma de vapor - presente seria equivalente à do planeta Terra inteiro. Condensado, esse vapor seria suficiente para preencher os oceanos terrestres cinco vezes. Os autores do trabalho destacam que, de 30 protoestrelas observadas, a descrita no trabalho - NGC 1333-IRAS 4B - é a única a mostrar essa assinatura de água. Eles especulam que isso pode ser explicado pela orientação favorável da estrela em relação à Terra, facilitando a observação, ou representar um estágio muito curto do desenvolvimento estelar. "Seria interessante se esse caso, único por enquanto, fornecesse uma visão de um fenômeno muito breve, que seria a formação de um disco protoplanetário", diz Ramiro.

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