Por que os discos protoplanetrios esto vazios?


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Redação do Site Inovação Tecnológica – 16/11/2021

Mist

Um disco protoplanetrio observado pelo ALMA ( esquerda) e um disco protoplanetrio durante a migrao planetria, conforme a simulao ( direita). A linha tracejada representa a rbita de um planeta, e a rea cinza indica uma regio no coberta pela simulao.
[Imagem: Kazuhiro Kanagawa/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)]

Ficaram os anis, perderam-se os planetas

As teorias propem que uma estrela nasce a partir de um disco de poeira e gs, e o que restar de material vira um disco protoplanetrio, com os planetas no entorno da estrela nascendo a partir de um processo similar, conhecido como “instabilidade gravitacional“.

Mas, ento, por que existem tantos discos de poeira e gs ao redor de estrelas jovens nos quais no existe nenhum planeta?

O ALMA, um radiotelescpio mvel e um dos mais poderosos do mundo, j identificou uma variedade de padres de anis e lacunas nesses discos protoplanetrios, alguns mais densos, outros menos densos. Mas as observaes de seguimento, procura de planetas perto dos anis, no encontraram nada: Os anis esto l, mas os planetas no.

Para verificar o que pode estar errado com as teorias, um trio de astrnomos japoneses usou o maior supercomputador do mundo dedicado astronomia, o Aterui II, no Observatrio Astronmico Nacional do Japo, para simular essas estruturas e verificar se plausvel que os planetas se formem e depois migrem para outros lugares, deixando seus “ninhos” de poeira e gs para trs.

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Comparao das trs fases de formao e deformao do anel segundo a simulao e segundo as observaes. Na linha superior, os discos protoplanetrios simulados so mostrados, da esquerda para a direita, no incio da migrao planetria (Fase I), durante a migrao planetria (Fase II) e no final da migrao planetria (Fase III).
[Imagem: Kazuhiro Kanagawa/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)]

Migrao de planetas

Os resultados mostraram que, em um disco protoplanetrio de baixa viscosidade, um anel que esteja na localizao inicial de um planeta no se move junto com ele conforme o planeta migra para o interior do sistema, para mais prximo da estrela.

A simulao mostrou trs fases distintas nessa migrao: Na Fase I, o anel inicial permanece intacto enquanto o planeta se move para dentro; na Fase II, o anel inicial comea a se deformar e um segundo anel comea a se formar na nova localizao do planeta; na Fase III, o anel inicial desaparece e apenas o ltimo permanece.

A equipe ento retornou aos dados observacionais e constatou que os resultados da simulao batem quase perfeitamente com os padres de anis detectados pelos radiotelescpios.

Isso significa que teoria est salva e validada?

No exatamente, uma vez que a simulao explica o desenvolvimento dos anis e suas lacunas nos discos protoplanetrios – mas, formando-se nos anis ou sendo seguidos por eles, os planetas continuam no estando l, segundo as observaes.

Assim, parece que o “mistrio dos planetas perdidos” permanece. Segundo a equipe, o negcio agora esperar a construo de telescpios mais poderosos, para que os planetas ento sejam finalmente encontrados. Como isso vai demorar, pode ser tambm que haja tempo suficiente para o desenvolvimento de novas teorias.

Bibliografia:

Artigo: Dust rings as a footprint of planet formation in a protoplanetary disk
Autores: Kazuhiro D. Kanagawa, Takayuki Muto, Hidekazu Tanaka
Revista: The Astrophysical Journal
Vol.: 921, Number 2
DOI: 10.3847/1538-4357/ac282b

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