O que UX Tauri, RW Aurigae, AS 205, Z CMajoris e FU Orionis têm em comum? São sistemas estelares jovens com discos onde os planetas podem se formar. Parece que esses discos foram perturbados por sobrevoos estelares ou outros encontros próximos no passado recente. Os astrônomos querem saber:esses eventos interromperam a formação de planetas nos discos? O que eles fazem? Isso acontece em outros sistemas? E nosso próprio sistema solar experimentou um encontro estranho em sua juventude?
Algumas respostas estão em um estudo feito pelo astrônomo Nicolás Cuello, da Universidade de Grenoble Alpes, que lidera uma equipe que estuda o papel dos sobrevoos estelares. Em um artigo recente, eles discutem os processos pelos quais esses sistemas passam. Eles examinaram as chances de qualquer disco experimentar um sobrevoo/encontro e classificaram os tipos de encontros. A equipe também estudou um conjunto de discos para entender o que acontece durante cada tipo de encontro e analisou as implicações dos sobrevoos para a formação de planetas em outros sistemas. Finalmente, eles analisaram possíveis pistas de um sobrevoo que nosso próprio sistema solar pode ter experimentado.

Tudo começa quando o nascimento de estrelas acontece em nuvens de gás e poeira. O processo cria lotes de estrelas quentes e jovens agrupadas. Com o tempo, alguns desses aglomerados se dissipam. À medida que as estrelas deixam o ninho, elas podem passar perto de outros sistemas, causando interrupções nos discos formadores de planetas. Cuello e sua equipe chegaram à conclusão de que os encontros próximos vão agitar ou até mesmo perturbar esses discos em algum momento de sua evolução.

“Flybys e encontros estelares acontecem com mais frequência do que se pensava anteriormente”, disse Cuello em uma discussão por e-mail. "Isso provavelmente acontece quando as estrelas são muito jovens (menos de um milhão de anos) e têm discos formadores de planetas ao redor. Esses discos são fortemente afetados pela perturbação gravitacional de estrelas próximas, o que modifica as condições iniciais no início da formação do planeta. é por isso que deve ser levado em consideração em nossos modelos."

Flybys não são muito raros, de acordo com Cuello. "Eu diria que pelo menos metade das estrelas e seus discos são afetados/formados por sobrevoos", disse ele. "Um aspecto importante a destacar é que a probabilidade de tais perturbações diminui ao longo do tempo, mas nunca chega a zero. Portanto, estrelas ainda mais evoluídas (com sistemas planetários ao redor) podem experimentar um sobrevoo durante sua vida. Nesse caso, alguns planetas podem acabar em órbitas desalinhadas em relação ao resto do sistema planetário ou até mesmo ser capturado pela estrela perturbadora."

Quanto dano um sobrevoo estelar pode causar?

Em regiões típicas de formação de estrelas, as distâncias são importantes. A maioria das estrelas com discos protoplanetários passa por sobrevoos próximos – aqueles dentro de mil unidades astronômicas. Isso equivale a cerca de metade da distância do sol à Nuvem de Oort em nosso sistema solar. Alguns desses encontros podem realmente perturbar um disco. Por exemplo, se uma estrela intrusa estiver viajando em uma direção progressiva, em uma órbita parabólica que penetra no disco, ela pode causar danos suficientes para alterar a forma do disco. Às vezes, o dano causado por um intruso causa a formação de um segundo disco de material.

Isso é, de fato, o que está acontecendo com a estrela FU Orionis. Graças a um sobrevoo estelar próximo que atravessou seu disco, FU Orionis parece brilhar por um fator de mil em cerca de um ano. E essas interrupções também são evidentes em outros sistemas jovens.

Durante alguns encontros, o disco passa pelo que é chamado de "truncamento de maré". Isso pode remover até 80% da massa do disco. Isso tem um efeito catastrófico na formação de planetas porque o encontro reduz a quantidade de material necessário para formar protoplanetas. Esses sobrevoos também podem criar armadilhas de poeira. Teoricamente, esses poderiam ser lugares onde os planetesimais poderiam crescer, com tempo suficiente.

Em alguns casos, um sobrevôo próximo pode espalhar planetas dentro de sistemas ou até mesmo ejetar um planeta. Aqueles deixados para trás poderiam ser movidos para órbitas que lembram as de Plutão – excêntricas e desalinhadas com o plano do sistema. (Para ser claro, a estranha órbita de Plutão não se deve a um sobrevoo. É mais provável que as influências gravitacionais de Netuno e outros planetas gigantes tenham moldado sua estranha órbita.)

Passagens estelares e nosso sistema solar

Nosso próprio sistema solar experimentou sobrevoos estelares durante sua formação? É uma possibilidade que Cuello e seus colegas exploram em seu artigo. Tal encontro dentro ou muito perto de nossa nuvem de nascimento poderia ter moldado a nebulosa solar. Em última análise, isso teria influenciado o tamanho do disco e sua massa. É difícil saber quantas vezes isso pode ter acontecido, mas notavelmente, a nebulosa protossolar onde o sol nasceu foi deixada em uma forma bastante circular e a maioria dos planetas se move em órbitas bastante circulares e regulares.

No entanto, Cuello e sua equipe concluíram que o arranjo orbital do sistema solar pode ter afetado a distribuição de objetos transnetunianos (a região logo além de Netuno, onde Plutão orbita). Também é possível que uma ou mais estrelas tenham atravessado e interrompido a Nuvem de Oort. Os astrônomos encontraram alguns candidatos que estão estudando para ver se essa hipótese se concretiza.

Certamente, nosso sistema solar experimentou outros encontros mais recentes durante sua longa história. Acredita-se que a estrela de Scholz, por exemplo, tenha passado pela Nuvem de Oort cerca de 70.000 anos atrás. Atualmente, esta estrela binária está a cerca de 22 anos-luz de distância de nós. A passagem não pareceu afetar as órbitas de nenhum dos planetas, mas provavelmente teve um efeito muito pequeno no número de objetos da Nuvem de Oort ejetados em órbitas de longo período ao redor do sol. Ainda assim, continua sendo um exemplo útil do efeito que uma estrela passageira pode ter em um sistema planetário ou em um disco protoplanetário. + Explorar mais

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