Cientista vê evidências de formação de planetas em anéis estreitos de outros sistemas solares
p As observações do Gemini Planet Imager revelam um padrão complexo de variações no brilho e polarização em torno do disco HR 4796A. Crédito:Marshall Perrin (Space Telescope Science Institute), Gaspard Duchene (UC Berkeley), Max Millar-Blanchaer (Universidade de Toronto), e a equipe GPI
p Anéis estreitos e densos de cometas estão se juntando para formar planetas nos arredores de pelo menos três sistemas solares distantes, astrônomos encontraram em dados de um par de telescópios da NASA. p Estimar a massa desses anéis a partir da quantidade de luz que eles refletem mostra que cada um desses planetas em desenvolvimento tem pelo menos o tamanho de algumas Terras, de acordo com Carey Lisse, um cientista planetário do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland.
p Nas ultimas decadas, usando poderosos observatórios da NASA, como o Infrared Telescope Facility no Havaí e o Spitzer Space Telescope, os cientistas encontraram vários sistemas de disco de detritos jovens com anéis externos finos, mas brilhantes, compostos de corpos semelhantes a cometas a 75 a 200 unidades astronômicas de suas estrelas-mãe - cerca de duas a sete vezes a distância de Plutão de nosso próprio sol. A composição do material nesses anéis varia de rico em gelo (visto nos sistemas Fomalhaut e HD 32297) a empobrecido em gelo, mas rico em carbono (o sistema HR 4796A).
p Apresentando seus resultados hoje na reunião da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronômica Americana em Provo, Utah, Lisse disse que os cientistas estão especialmente intrigados com o anel de poeira vermelha em torno do HR 4796A, que mostra uma forma anormalmente compacta para um sistema solar infantil.
p Lisse traça a cor vermelha extrema para os restos orgânicos rochosos queimados de cometas, o resultado do anel do sistema estar perto o suficiente da estrela para que todos tenham evaporado. Os pesquisadores não veem pó de anel vermelho em Fomalhaut ou HD 32297, mas, em vez disso, veja poeira normal de cometa azulada contendo gelo - porque os anéis desses sistemas estão distantes o suficiente para que seus cometas sejam frios e quase todos estáveis.
p "Os limites estreitos desses anéis ainda são um grande quebra-cabeça - você normalmente não vê esse tipo de ordem rígida em um sistema tão jovem, "Lisse disse." Normalmente, o material está se movendo em todas as direções antes de um sistema exoplanetário ser limpo e se estabelecer de modo que os corpos planetários raramente se cruzem no caminho, como em nosso sistema solar atual. "
p Imagem ALMA do disco de detritos no sistema estelar de Fomalhaut. O anel está a aproximadamente 20 bilhões de quilômetros (12,4 bilhões de milhas) da estrela central e cerca de 2 bilhões de quilômetros (1,2 bilhões de milhas) de largura. O ponto central é a emissão não resolvida da estrela, que tem cerca de duas vezes a massa do nosso sol. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); M. MacGregor
p Depois de eliminar outras possibilidades devido à falta de gás circunstelar primordial visto nesses sistemas, Lisse e seus co-autores atribuíram a estrutura rígida a vários corpos coalescentes "pastoreando" o material através dos anéis.
p "Cometas caindo nessas superfícies crescentes de planetas levantariam enormes nuvens de movimento rápido, 'poeira de construção ejetada, 'que se espalharia pelo sistema em enormes nuvens, "Lisse disse." A única solução aparente para esses problemas é que vários mini-planetas estão se aglutinando nesses anéis, e esses pequenos corpos, com baixas velocidades de kick-up, estão conduzindo os anéis em estruturas estreitas - da mesma forma que muitos dos anéis estreitos de Saturno são focalizados e afiados. "
p Esta é uma mudança de paradigma, ele adicionou, porque em vez de construir um planeta a partir de um grande canteiro de obras, vem de muitos pequenos, que acabará por mesclar seu trabalho no produto final. Estudos recentes produziram teorias semelhantes sobre a formação dos gigantescos planetas gasosos Urano e Netuno, que cada um tinha vários "subcores" que foram eventualmente cobertos por densas atmosferas.
p Em Fomalhaut e HD 32297, pesquisadores esperam que milhões de cometas estejam contribuindo para formar os núcleos de planetas gigantes de gelo como Urano e Netuno - embora sem as densas atmosferas envolvendo os núcleos de Urano e Netuno, já que os discos de gás primordiais que formariam essas atmosferas se foram. Em HR 4796A, com seu anel de poeira mais quente, até mesmo os gelos normalmente encontrados nos cometas dos anéis evaporaram nos últimos milhões de anos ou mais, deixando para trás os principais blocos de construção que são ricos apenas em carbono e materiais rochosos restantes.
p "Esses sistemas parecem estar construindo planetas que não vemos em nosso sistema solar - grandes planetas de múltiplas massas terrestres com quantidades variáveis de gelo, rochas e orgânicos refratários, "Lisse disse." Isso é muito parecido com a receita prevista para as super-Terras vista em abundância no levantamento de planetas Kepler.
p "Muito ainda tem que acontecer, no entanto, antes que esses anéis pudessem se tornar planetas do tamanho dos gigantes gasosos, "Ele continuou." Por que está demorando tanto para fazer planetas externos nesses sistemas - depois que seus discos de gás primordial foram removidos - é um grande mistério. "