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Imagem A: Conceito artístico de disco protoplanetário
Uma equipe internacional de astrônomos usou o Telescópio Espacial James Webb da NASA para estudar o disco de gás e poeira em torno de uma estrela jovem e de massa muito baixa. Os resultados revelam o maior número de moléculas contendo carbono vistas até agora nesse disco. Estas descobertas têm implicações para a composição potencial de quaisquer planetas que possam formar-se em torno desta estrela.
Os planetas rochosos têm maior probabilidade do que os gigantes gasosos de se formarem em torno de estrelas de baixa massa, o que os torna os planetas mais comuns em torno das estrelas mais comuns da nossa galáxia. Pouco se sabe sobre a química desses mundos, que podem ser semelhantes ou muito diferentes da Terra. Ao estudar os discos a partir dos quais esses planetas se formam, os astrónomos esperam compreender melhor o processo de formação planetária e as composições dos planetas resultantes.
Os discos de formação de planetas em torno de estrelas de massa muito baixa são difíceis de estudar porque são menores e mais fracos do que os discos em torno de estrelas de grande massa. Um programa chamado MIRI (Mid-Infrared Instrument) Mid-INfrared Disk Survey (MINDS) visa usar os recursos exclusivos de Webb para construir uma ponte entre o inventário químico dos discos e as propriedades dos exoplanetas.
“Webb tem melhor sensibilidade e resolução espectral do que os telescópios espaciais infravermelhos anteriores”, explicou o autor principal Aditya Arabhavi, da Universidade de Groningen, na Holanda. “Essas observações não são possíveis da Terra, porque as emissões do disco são bloqueadas pela nossa atmosfera”.
Num novo estudo, esta equipa explorou a região em torno de uma estrela de massa muito baixa conhecida como ISO-ChaI 147, uma estrela com 1 a 2 milhões de anos que pesa apenas 0,11 vezes mais que o Sol. O espectro revelado pelo MIRI de Webb mostra a química de hidrocarbonetos mais rica vista até à data num disco protoplanetário – um total de 13 moléculas diferentes contendo carbono. As descobertas da equipe incluem a primeira detecção de etano (C 2 H 6 ) fora do nosso sistema solar, bem como etileno (C 2 H 4 ), propino (C 3 H 4 ) e o radical metila CH 3 .
“Essas moléculas já foram detectadas em nosso sistema solar, como em cometas como 67P/Churyumov–Gerasimenko e C/2014 Q2 (Lovejoy)”, acrescentou Arabhavi. “Webb permitiu-nos compreender que estas moléculas de hidrocarbonetos não são apenas diversas, mas também abundantes. É incrível que agora possamos ver a dança destas moléculas nos berços planetários. É um ambiente de formação planetária muito diferente do que normalmente pensamos”.
Imagem B: Disco protoplanetário de ISO-ChaI 147 (espectro de emissão MIRI)
A equipa indica que estes resultados têm grandes implicações para a química do disco interno e dos planetas que aí se poderão formar. Como Webb revelou que o gás no disco é tão rico em carbono, é provável que reste pouco carbono nos materiais sólidos a partir dos quais os planetas se formariam. Como resultado, os planetas que aí poderão formar-se poderão, em última instância, ser pobres em carbono. (A própria Terra é considerada pobre em carbono.)
“Isto é profundamente diferente da composição que vemos nos discos em torno de estrelas do tipo solar, onde dominam as moléculas que contêm oxigénio, como a água e o dióxido de carbono”, acrescentou Inga Kamp, membro da equipa, também da Universidade de Groningen. “Este objeto estabelece que se trata de uma classe única de objetos”.
“É incrível que possamos detectar e quantificar a quantidade de moléculas que conhecemos bem na Terra, como o benzeno, num objeto que está a mais de 600 anos-luz de distância”, acrescentou Agnés Perrin, membro da equipe, do Centre National de la Recherche Scientifique. na França.
Em seguida, a equipa científica pretende expandir o seu estudo para uma amostra maior de tais discos em torno de estrelas de massa muito baixa, para desenvolver a sua compreensão de quão comuns ou exóticas são essas regiões terrestres de formação de planetas, ricas em carbono. “A expansão do nosso estudo também nos permitirá compreender melhor como estas moléculas se podem formar,” explicou o membro da equipa e investigador principal do programa MINDS, Thomas Henning, do Instituto Max-Planck de Astronomia na Alemanha. “Várias características nos dados do Webb ainda não foram identificadas, por isso é necessária mais espectroscopia para interpretar completamente as nossas observações”.
Este trabalho também destaca a necessidade crucial de os cientistas colaborarem entre disciplinas. A equipe observa que estes resultados e os dados que os acompanham podem contribuir para outros campos, incluindo física teórica, química e astroquímica, para interpretar os espectros e investigar novas características nesta faixa de comprimento de onda.
O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório de ciências espaciais do mundo. Webb está resolvendo mistérios em nosso sistema solar, olhando além, para mundos distantes em torno de outras estrelas, e investigando as misteriosas estruturas e origens de nosso universo e nosso lugar nele. Webb é um programa internacional liderado pela NASA com os seus parceiros, ESA (Agência Espacial Europeia) e CSA (Agência Espacial Canadense).
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Fonte: NASA / Publicação 06-06-2024
https://science.nasa.gov/missions/webb/webb-finds-plethora-of-carbon-molecules-around-young-star/
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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