Nascimento de um sistema solar é visto pela primeira vez por astrônomos

    Com dados do JWST e do ALMA, astrônomos do ESO anunciaram a observação de um sistema solar se formando pela primeira vez.

    Sistema planetário se formando é observado por dados do JWST e do ALMA que mostra protoestrela com um disco planetário em torno. Crédito: ESO
    Sistema planetário se formando é observado por dados do JWST e do ALMA que mostra protoestrela com um disco planetário em torno. Crédito: ESO

    É estimado que o Sistema Solar tenha se formado há cerca de 4,6 bilhões de anos a partir do colapso de uma nuvem de gás e poeira. Durante esse processo, a maior parte da nuvem colapsou formando o Sol que contém cerca de 99% da massa do Sistema Solar. O resto da nuvem foi formando os planetas ao seu redor através de um processo que levou milhões de anos. Para entender com detalhes esse processo é necessário observar como outros sistemas planetários se formam no Universo..

    Quando o processo de colapso da nuvem começa, ela forma uma protoestrela cercada por um disco de matéria que leva o nome de disco protoplanetário. Nesse disco, a nuvem de poeira vai se agrupando, criando planetesimais que ao acretar mais matéria se tornam planetas. Ao longo de milhões de anos, esse processo resulta em um sistema planetário contendo planetas, luas e asteroides.

    Observar esses primeiros estágios é importante para entender como o processo ocorre detalhadamente. Pela primeira vez na história, astrônomos conseguiram observar com um sistema solar se formando usando dados do JWST e do ALMA. O anúncio feito pelo ESO mostrou as primeiras imagens de um sistema planetário se formando junto a uma protoestrela chamada HOPS-315.

    Formação de sistema planetários

    A formação de um sistema planetário começa quando uma nuvem molecular de gás e poeira, chamada de nebulosa, colapsa sob a própria massa. O colapso pode começar com um gatilho externo à nuvem como uma supernova que perturba o equilíbrio. Algumas regiões começam a espiralar e a se contrair fazendo com que a nuvem forme um disco chamado de disco protoplanetário.

    A maior parte de um disco protoplanetário está concentrada no centro onde uma protoestrela irá se formar.

    No centro do disco, a protoestrela é formada e enquanto vai colapsando, a pressão e a temperatura vão aumentando. A temperatura e pressão aumentam até que as condições fiquem ideais para o início da fusão nuclear de hidrogênio em hélio. Enquanto a estrela central se estabiliza, o material restante no disco protoplanetário, continua girando com regiões formando sementes para a origem de planetas.

    Como um planeta se forma?

    O processo de formação de planetas acontece quando partículas de poeira, nesse disco protoplanetário, vão se unindo formando aglomerados maiores. Esse processo faz com que esses pequenos aglomerados formados de poeira e gelo comecem a crescer. Com o tempo, eles se tornam objetos chamados planetesimais que podem possuir alguns quilômetros de diâmetro

    Quando o objeto atinge uma certa massa, a gravidade passa ser a interação dominante que faz com que mais matéria seja acretada pelo corpo. Com a gravidade dominando, os corpos passam a ser moldados em objetos esféricos. Além disso, a gravidade também é responsável por atrair elementos que irão formar a atmosfera desses planetas. Isso é ainda mais importante para planetas gasosos que possuem um núcleo sólido e o resto em grandes quantidades de hidrogênio e hélio.

    HOPS-315

    O ESO anunciou essa semana a observação de um sistema planetário que está nascendo em torno da protoestrela HOPS-315. Essa protoestrela está localizada a cerca de 1300 anos-luz e é a primeira vez que os estágios iniciais de planetesimais e protoestrela são observados. Nessa descoberta, os astrônomos encontraram evidências de minerais quentes que mostram que o processo de solidificação está começando.

    O processo onde as primeiras componentes sólidas se formam nunca havia sido observado antes. Os minerais foram inicialmente identificados através dos dados do JWST e o sistema foi observado pelo ALMA. Foi através da observação do ALMA que conseguiram localizar a região do disco que tem o tamanho equivalente à órbita do cinturão de asteroides do nosso Sistema Solar.

    ALMA

    O ALMA é um observatório astronômico que está localizado no deserto do Atacama, Chile. Ele ganhou destaque quando observou os primeiros discos protoplanetários e também por ter contribuído com as fotos dos buracos negros. Ele é composto por 66 antenas e consegue observar em comprimentos de onda que vão desde milímetros a submilímetros. Esses comprimentos são associados a luz de objetos mais frios no Universo.

    Com essas características, o ALMA se tornou o ponto de referência para estudar sistemas planetários em formação. Isso porque o ALMA consegue observar dentro das nebulosas de gás e poeira onde estão localizados os discos protoplanetários. Ele consegue identificar as estruturas que indicam planetas nascendo e também quais elementos e moléculas estão presentes nos principais estágios de formação.

    Referência da notícia

    For the first time, astronomers witness the dawn of a new solar system