Conclusão de um estudo, que descobriu que a formação planetária no Sistema Solar começou muito mais cedo do que se pensava.
Uma equipa de astrónomos descobriu que a formação planetária no nosso jovem Sistema Solar começou muito mais cedo do que se pensava anteriormente, com os blocos de construção dos planetas a crescerem ao mesmo tempo que a sua estrela-mãe.
Um estudo de algumas das estrelas mais antigas do Universo sugere que os blocos de construção de planetas como Júpiter e Saturno começaram a formar-se enquanto uma estrela jovem está a crescer.
Pensava-se que os planetas só se formavam quando uma estrela atinge a sua dimensão final, mas novos resultados, publicados na revista Nature Astronomy, sugerem que as estrelas e os planetas “crescem” juntos.
A investigação, liderada pela Universidade de Cambridge, muda a nossa compreensão de como os sistemas planetários, incluindo o nosso próprio Sistema Solar, se formaram, potencialmente resolvendo um grande puzzle da astronomia.
“Temos uma boa ideia de como os planetas se formam, mas uma questão pendente que temos tido é quando eles se formam: a formação planetária começa cedo, quando a estrela-mãe ainda está a crescer, ou milhões de anos mais tarde?” disse a Dra. Amy Bonsor do Instituto de Astronomia de Cambridge, a primeira autora do estudo.
Para tentar responder a esta pergunta, Bonsor e colegas estudaram as atmosferas das estrelas anãs brancas – os antigos e ténues remanescentes de estrelas como o nosso Sol – para investigar os blocos de construção da formação planetária.
O estudo envolveu também investigadores da Universidade de Oxford, da Universidade de Munique, da Universidade de Groninga e do Instituto Max Planck para Investigação do Sistema Solar em Gotinga.
“Algumas anãs brancas são laboratórios espantosos, porque as suas atmosferas finas são quase como cemitérios celestes“, disse Bonsor.
Normalmente, os interiores dos planetas estão fora do alcance dos telescópios. Mas uma classe especial de anãs brancas – conhecidas como sistemas “poluídos” – têm elementos pesados como o magnésio, ferro e cálcio nas suas atmosferas normalmente limpas.
Estes elementos devem ter vindo de pequenos corpos como asteroides deixados para trás pela formação planetária, que chocaram contra as anãs brancas e arderam nas suas atmosferas.
Como resultado, as observações espectroscópicas de anãs brancas poluídas podem sondar os interiores desses asteroides dilacerados, dando aos astrónomos mais informações das condições em que se formaram.
Pensa-se que a formação planetária comece num disco protoplanetário – feito principalmente de hidrogénio, hélio e pequenas partículas de gelo e poeira – em órbita de uma estrela jovem.
De acordo com a teoria atual sobre como os planetas se formam, as partículas de poeira colam-se umas às outras, acabando por formar corpos sólidos cada vez maiores.
Alguns destes corpos maiores vão continuar a acretar material, tornando-se planetas, e alguns permanecem como asteroides, como os que colidiram com as anãs brancas no estudo atual.
Os investigadores analisaram observações espectroscópicas a partir das atmosferas de 200 anãs brancas poluídas em galáxias próximas.
De acordo com a sua análise, a mistura de elementos observada nas atmosferas destas anãs brancas só pode ser explicada se muitos dos asteroides originais tivessem derretido, o que fez com que o ferro pesado se afundasse para o núcleo enquanto os elementos mais leves flutuavam à superfície.
Este processo, conhecido como diferenciação, foi o que levou a Terra a ter um núcleo rico em ferro.
“A causa do derretimento só pode ser atribuída a elementos radioativos de vida muito curta, que existiram nas fases iniciais do sistema planetário, mas que se decompõem em apenas um milhão de anos”, disse Bonsor.
“Por outras palavras, se estes asteroides foram derretidos por algo que só existe durante muito pouco tempo, no início do sistema planetário, então o processo de formação planetária deve começar muito rapidamente“.
O estudo sugere que é provável que o quadro de formação precoce esteja correto, o que significa que Júpiter e Saturno tiveram muito tempo para crescer até aos seus tamanhos atuais.
“O nosso estudo complementa um consenso crescente no campo de que a formação planetária começou cedo, com os primeiros corpos a formarem-se em simultâneo com a estrela”, disse Bonsor.
“As análises das anãs brancas poluídas dizem-nos que este processo de fusão radioativa é um mecanismo potencialmente ubíquo que afeta a formação de todos os exoplanetas“.
“Isto é apenas o começo – de cada vez que encontramos uma nova anã branca, podemos reunir mais evidências e aprender mais sobre como os planetas se formam. Podemos traçar elementos como o níquel e o crómio e dizer quão grande deve ter sido um asteroide quando estes formaram o seu núcleo de ferro. É espantoso que sejamos capazes de sondar processos como este em sistemas exoplanetários”.
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