Em observação inédita, brasileiro ajuda a estudar planeta ainda 'no útero'

Cientistas observaram, pela primeira vez, um planeta jovem (chamado AB Aurigae b) ainda imerso no disco de gás e poeira ao redor da sua estrela hospedeira. Sabemos que planetas nascem ao mesmo tempo que suas estrelas hospedeiras. Ao redor da nova estrela, um disco de material pode ser usado para gerar o sistema planetário ao seu redor. De acordo com os modelos mais usados, esse material gera pequenos grãos que crescem gradativamente, tornando-se pedras maiores, corpos maiores e, finalmente, planetas.

A observação inédita, no entanto, desafia os modelos tradicionais. Como o planeta tem muita massa — 10 vezes mais que Júpiter, o maior de nosso Sistema Solar — ele já teria crescido muito, consumindo o material ao seu redor. No entanto, as imagens mostram um planeta gigante presente no disco ainda intacto. Assim, era preciso encontrar uma alternativa para explicar como ele surgiu.

Relacionadas

Pesquisa liderada por brasileiros dá pistas sobre como as galáxias morrem

Volta atrás em descoberta de buraco negro é a prova da ciência na prática

Receba notícias de Tilt no WhatsApp e no Telegram

Wladimir Lyra, astrônomo brasileiro da Universidade Estadual do Novo México, nos Estados Unidos, foi o principal responsável pelo aspecto teórico do trabalho. Além de cientista talentoso, é um amigo de longa data, e tive a oportunidade de conversar um pouco com ele sobre o resultado.

Thiago Gonçalves: O que vocês descobriram? Por que a descoberta é tão importante?

Wladimir Lyra: Observamos pela primeira vez um planeta ainda imerso no disco protoplanetário, envolto em nebulosidade. O único outro planeta visto com o disco ainda presente já escavou uma lacuna no disco em sua órbita. Isso mostra que AB Aurigae b é um objeto ainda mais recente, em um estágio evolucionário ainda mais embrionário.

TG: Como vocês podem garantir que estavam mesmo observando um planeta, e não simplesmente um ponto mais brilhante no disco de poeira?

WL: Primeiro, o tamanho da fonte é consistente com o que um planeta gigante teria a essa distância da estrela. Segundo, o dr. Thayne Currie (do Centro de Pesquisa Nasa-Ames, líder do projeto de pesquisa) buscou o planeta em dados de arquivo, e o encontrou em imagens do Hubble de 2007. Então não é algo como uma nuvem de poeira, que nesse espaço de tempo já teria sido dispersada.

Nós estamos discutindo os dados há cinco anos. Currie é um observador cuidadoso e meticuloso.

TG: Se é mesmo um planeta, como ele pode ter se formado em condições tão inesperadas?

WL: Existem duas ideias principais para a formação de planetas gigantes: acreção do núcleo e instabilidade gravitacional.

Acreção do núcleo é um modelo "de baixo pra cima": o núcleo do planeta gigante, com até 30 vezes a massa da Terra, se forma antes, e esse núcleo captura gás da nebulosa. A instabilidade gravitacional, por outro lado, é "de cima pra baixo": o gás se fragmenta em pedaços maiores, como o que acontece durante a formação de estrelas em nuvens gigantes.

Até a massa de Saturno todos os planetas parecem ser casos de acreção do núcleo. Urano e Netuno são núcleos de planetas gigantes que não conseguiram capturar gás. Saturno tem um núcleo de 30 massas terrestres.

Alternativamente, a instabilidade gravitacional produz planetas enormes. Júpiter é inconclusivo até termos melhores dados sobre o interior, mas os dados indicam que deve ser também um. Não havia um sistema ou um planeta que se possa dizer categoricamente que instabilidade gravitacional seja o mecanismo mais provável.

AB Aurigae b parece ser o primeiro caso. A densidade do disco e o valor encontrado da massa do planeta estão de acordo com os modelos que preveem a formação de planetas dessa forma.

O interessante é que são muitas evidências vindo de direções independentes, convergindo. Se não for instabilidade gravitacional, seria muita coincidência, algo muito improvável.

TG: Isso quer dizer então que não há mais dúvidas de como esse planeta pode ter se formado?

WL: Vou enfatizar que não estamos dizendo que acreção do núcleo seja impossível para este objeto. Embora o modelo tradicional de acreção do núcleo não produza esses objetos a distâncias tão grandes da estrela, outros fenômenos podem produzir embriões planetários de alta massa, mesmo a grandes distâncias da estrela. Assim, a acreção de núcleo não é completamente descartada.

É difícil dar uma palavra final sobre o mecanismo de formação. Afinal, ainda estamos debatendo Júpiter. Essa observação, embora não seja 100% conclusiva, é uma forte evidência de instabilidade gravitacional.

Nos próximos anos a comunidade vai analisar esse objeto, com observações ainda mais detalhadas e modelos ainda mais sofisticados, e vamos certamente aprender muito sobre formação planetária.