gov-civil-vilareal.ptUm disco de material ao redor de um planeta alienígena pode estar formando luas enquanto observamos
>Até agora, os astrônomos encontraram cerca de 4.500 exoplanetas orbitando outras estrelas. Mas, apesar desse grande número, não houve nenhuma detecção sólida de um exomoon, uma lua orbitando qualquer um desses planetas * .
No entanto, há evidências intrigantes de que um planeta orbitando uma estrela próxima pode ter a matéria-prima para construir uma lua , e uma ou mais luas podem estar se formando lá agora. Novas (e extremamente interessantes) observações confirmam as anteriores de que o planeta está rodeado por um disco de poeira com massa suficiente para fazer várias luas do tamanho de nossa própria lua.
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A estrela é chamada PDS 70. Está a cerca de 365 anos-luz de distância e muito jovem, com cerca de 5 milhões de anos (para comparação, o Sol é 4,6 bilhões, mil vezes mais velho). É tão jovem que ainda está rodeado por um disco circular de gás e poeira que é claramente visto em imagens de alta resolução. Na verdade, é mais um anel, um disco com uma enorme cavidade no meio. A borda interna do anel está a cerca de 6,8 bilhões de quilômetros da estrela e se estende por cerca de 15 bilhões (vemos em um ângulo que parece uma elipse).
A estrela PDS 70 tem um anel de poeira ao seu redor e dois planetas conhecidos. O planeta interno é muito fraco para ser visto aqui, mas o ponto brilhante na posição 2:00 da estrela é PDS 70c, que hospeda um disco de material ao seu redor que pode estar formando luas. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al.
Entre a estrela e o anel estão dois planetas conhecidos, chamados PDS 70b e c. Não se sabe o quão grande eles são, mas é muito provável que ambos tenham algo entre 1 e 10 vezes a massa de Júpiter. O externo, PDS 70c, está muito perto da borda interna do anel, e é provável que a gravidade do planeta trunca a borda interna do anel, atraindo gás e poeira que chega mais perto da estrela. Os dois planetas juntos varreram gravitacionalmente uma grande região ao redor da estrela até o anel.
Em 2019, porém, uma equipe de astrônomos usando ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) relatou ter encontrado um excesso de luz de longo comprimento de onda proveniente do PDS 70c. Nesse comprimento de onda (855 mícrons ou 0,855 mm, se você estiver fazendo anotações), o planeta deve estar muito tênue, então isso deve vir de outra coisa. Eles concluíram que pode ser um disco circunplanetário , um disco de poeira ao redor do próprio planeta, que pode brilhar neste comprimento de onda.
Um close-up do planeta PDS 70c (à direita) mostra que ele está claramente separado da borda interna do disco externo (à esquerda), e o excesso de brilho é devido a um disco circunplanetário de poeira (a penugem estendida ao redor do planeta em esta imagem é a luz de fundo e não do disco, que é muito pequeno para ver aqui). Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al.
Novas observações confirmam isso, no entanto . Eles têm resolução mais alta e podem separar claramente o planeta da borda interna do anel externo, mostrando de forma bastante convincente que o excesso de luz está vindo da área ao redor do planeta. O disco circunplanetário não está resolvido (ou seja, parece um ponto ao telescópio), o que significa que deve ter menos de cerca de 360 milhões de quilômetros de diâmetro, uma fração maior do que a órbita da Terra em torno do Sol. Dado o quão brilhante é, eles estimam que provavelmente não seja menor do que cerca de 180 milhões de km de largura também.
A poeira no disco é fria, cerca de -245 ° C (-410 ° F) - veja bem, este planeta está tão longe de sua estrela quanto Netuno está do sol. Muito frio nessas partes. Dada sua temperatura e provável tamanho do grão de poeira, os astrônomos estimam que a massa do disco seja cerca de 0,007 - 0,031 vezes a massa da Terra. Isso é cerca de ½ a 2,5 vezes a massa da nossa Lua, então possivelmente o suficiente para fazer um satélite de tamanho decente. Vou notar que esta é a massa agora ; é possível que uma lua ou luas já estejam se formando lá, então esta é a massa que sobrou de um processo contínuo de formação da lua.
Isto é tão legal! Podemos estar testemunhando a formação de um sistema lunar semelhante a Júpiter com PDS 70c. Surpreendente.
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O outro planeta, PDS 70b, também tem uma emissão excessiva de 855 mícrons, então ele também pode ter um disco circunplanetário. Está mais perto da estrela, então o disco deve ser menor (a gravidade da estrela irá truncar seu tamanho; se ficar muito grande, a poeira será puxada para longe do planeta). Também está formando luas? Pode ser.
Obra de arte representando o anel de poeira circunplanetário em torno do PDS 70c e uma possível lua se formando ali. Crédito: NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello
Anteriormente, eu disse que os planetas varreram uma grande região do sistema para limpar a poeira. No entanto, as observações do ALMA também mostram que há um interno anel de poeira que não se estende além de cerca de 2,5 bilhões de km da estrela. Este anel é tênue e, portanto, não é muito massivo; os autores estimam que ele tenha uma massa de não mais do que cerca de 1/3 da Terra, e possivelmente menos. Pode ser um planeta menor orbitando mais perto, mas dada a dispersão da poeira, isso parece improvável. Por outro lado, se houver planetas tão próximos da estrela, eles seriam quase impossíveis de localizar.
Além de tudo isso, eles veem que o anel externo tem uma região brilhante onde a poeira pode estar se acumulando. Isso pode indicar outro planeta orbitando perto do anel, muito fraco para ser detectado nas imagens. A borda externa afiada do anel também implica algo lá fora cortando-o. Não é conclusivo, mas claramente este sistema traz muitas surpresas. Espero que os astrônomos o observem muito nos próximos anos.
Eu me pergunto se nosso próprio sistema solar era assim há 4,55 bilhões de anos, quando os planetas estavam apenas começando a se aglutinar? Eu gosto dos aspectos científicos do PDS 70, o que podemos aprender sobre a formação estelar e planetária com ele. Mas é difícil não levar para o lado pessoal e me perguntar se é como ver nossas próprias fotos de bebê, se alguma foi tirada há séculos.
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*Há evidências convincentes de que o mundo Kepler-1625b do tamanho de Júpiter pode ter uma lua do tamanho de Netuno, mas ainda não foi confirmado.
