O conceito deste artista disponível na NASA ilustra um sistema estelar que é uma versão muito mais jovem do nosso. Discos empoeirados, como aquele mostrado aqui circulando a estrela, são considerados criadouros de planetas, incluindo os rochosos como a Terra. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo Stella Offner, da Universidade do Texas em Austin, propôs um novo método para a formação de alumínio-26 em sistemas estelares que estão formando planetas. Porque acredita-se que sua decadência radioativa forneça uma fonte de calor para os blocos de construção dos planetas, chamados planetesimais, é importante para os astrônomos saber de onde vem o alumínio-26. Sua pesquisa está publicada na edição atual da The Astrophysical Journal .
"Átomos como o alumínio e seu isótopo radioativo de alumínio-26 nos permitem realizar a arqueologia do sistema solar, '", Disse Offner." É empolgante que a abundância de diferentes átomos hoje possa fornecer pistas sobre a formação de nosso sistema solar há bilhões de anos. "
Desde sua descoberta no meteorito de Allende em 1976, astrônomos têm debatido a origem da quantidade considerável de alumínio-26 em nosso sistema solar inicial. Alguns sugeriram que foi soprado aqui por explosões de supernovas e ventos de estrelas massivas. Contudo, esses cenários requerem uma boa dose de chance:nosso sol e planetas teriam que se formar exatamente à distância certa de estrelas massivas, que são bastante raros.
A equipe de Offner propôs uma explicação que não requer uma fonte externa. Eles propõem que o alumínio-26 se formou próximo ao jovem sol na parte interna do disco de formação de planetas ao redor. Quando o material caiu da borda interna do disco para o sol, ele criou ondas de choque que produziram prótons de alta energia conhecidos como raios cósmicos.
Deixando o sol quase na velocidade da luz, os raios cósmicos atingiram o disco circundante, colidindo com os isótopos alumínio-27 e silício-28, transformando-os em alumínio-26.
Devido à sua meia-vida muito curta de cerca de 770, 000 anos, o alumínio-26 deve ter sido formado ou misturado ao disco de formação de planetas ao redor do jovem sol, pouco antes da condensação da primeira matéria sólida em nosso sistema solar. Ele desempenha um papel importante na formação de planetas como a Terra, uma vez que pode fornecer calor suficiente através da decadência radioativa para produzir corpos planetários com interiores em camadas (como o núcleo sólido da Terra coberto por um manto rochoso e acima disso, uma crosta fina). A decadência radioativa do alumínio-26 também ajuda a secar os primeiros planetesimais para produzir pobres em água, planetas rochosos.
Este esquema do mecanismo proposto mostra uma vista em corte de uma jovem estrela e o disco de gás que a rodeia, em que os planetas podem se formar. A parcela de gás modelada pela equipe de Offner é representada por um aglomerado de pontos vermelhos. O 'disco interno' é a região da estrela até a distância da Terra ao Sol (1 unidade astronômica, ou cerca de 93 milhões de milhas). Alguma fração do gás de saída enriquecido pode cair no disco onde a irradiação de raios cósmicos é fraca. As regiões I e II denotam diferentes regiões de transporte de raios cósmicos. Crédito:Brandt Gaches et al./Univ. de Colônia
O alumínio-26 parece ter uma proporção razoavelmente constante com o isótopo de alumínio-27 nos corpos mais antigos de nosso sistema solar, os cometas e asteróides. Desde a descoberta do alumínio-26 em meteoritos (que são chips de asteróides), uma quantidade significativa de esforço tem sido direcionada para encontrar uma explicação plausível para sua introdução em nosso sistema solar inicial e a proporção fixa entre o alumínio-26 e o alumínio-27.
A equipe de Offner concentrou seus estudos em um período de transição durante a formação do sol:quando o gás ao redor da jovem estrela se esgota e a quantidade de gás que cai sobre o sol diminui significativamente. Quase todas as estrelas jovens passam por essa transição durante as últimas dezenas a centenas de milhares de anos de formação.
Enquanto nosso sol estava se formando, o gás em queda seguiu as linhas do campo magnético até sua superfície. Isso produziu uma onda de choque violenta, o "choque de acreção, "que acelerou os raios cósmicos. Esses raios cósmicos fluíram para fora até atingirem o gás no disco de formação do planeta e causaram reações químicas. Os cientistas calcularam diferentes modelos para esse processo.
"Descobrimos que as taxas de acreção baixas são capazes de produzir as quantidades de alumínio-26, e a proporção de alumínio-26 para alumínio-27 que está presente no sistema solar, "disse o autor principal do jornal, Brandt Gaches, da Universidade de Colônia, na Alemanha.
O mecanismo proposto é geralmente válido para uma ampla gama de estrelas de baixa massa, incluindo estrelas semelhantes ao sol. É nesses sistemas que os astrônomos descobriram a maioria dos exoplanetas agora conhecidos.
"Os raios cósmicos que foram acelerados por acreção na formação de estrelas jovens podem fornecer um caminho geral para o enriquecimento de alumínio-26 em muitos sistemas planetários, "Gaches concluiu, "e é uma das grandes questões se o mecanismo proposto de aceleração por ondas de choque será observado nas estrelas em formação."
