Planetas enormes começam a vida como partículas de poeira que são minúsculas demais para serem observadas pelo olho humano. "Planetas como a Terra, com milhares de quilômetros de diâmetro, evoluíram de partículas submicrônicas de poeira interestelar - é um grande salto em escala", observa Satoshi Ohashi, do Laboratório de Formação de Planetas e Estrelas RIKEN. "Estamos interessados em descobrir como os grãos de poeira se juntam para formar objetos com milhares de quilômetros de tamanho".
Os planetas nascem de discos protoplanetários - discos giratórios de gás e poeira em torno de novas estrelas. Estruturas semelhantes a anéis foram observadas nesses discos, e acredita-se que os anéis se fundam em estruturas cada vez maiores ao longo do tempo, levando à formação de planetas . Mas muito permanece desconhecido sobre o processo.
Agora, Ohashi e seus colegas de trabalho estudaram um possível cenário para a formação desses anéis realizando simulações de computador . Os resultados obtidos indicam que a poeira pode se agregar em partículas maiores durante o estágio protoestelar, enquanto a própria estrela ainda está se formando e muito antes do previsto pelas teorias atuais de formação de planetas. "Descobrimos que as estruturas em anel surgiram mesmo nos estágios iniciais da formação do disco ", diz Ohashi. "Isso sugere que os grãos de poeira podem ficar maiores antes do que pensávamos".
Esta é uma descoberta inesperada porque o disco de poeira ainda está em um estado de fluxo considerável durante o estágio protoestelar - dificilmente um lugar promissor para a aglomeração de poeira . "É realmente surpreendente porque durante a formação do planeta os grãos de poeira devem permanecer no disco, mas o material ainda está caindo na estrela central durante o estágio protoestelar", disse Ohashi. "Portanto, estamos pensando que a formação de planetas pode ser um processo altamente dinâmico."
A equipe encontrou uma boa concordância entre seus resultados de simulação e observações de 23 estruturas de anéis em discos pelo Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) no Chile e outros telescópios. Seus resultados também podem explicar a observação recente de anéis em discos protoestelares. "Observações recentes do ALMA encontraram pelo menos quatro estruturas em anel em discos protoestelares, que são consistentes com nossas simulações", observa Ohashi.
No futuro, a equipe espera obter imagens de estruturas em anel em torno de discos protoplanetários em vários comprimentos de onda, já que isso permitiria comparar melhor sua simulação com as observações.
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