Nota do editor: Este post foi escrito por Andy Tomaswick, um engenheiro elétrico que segue a ciência e a tecnologia espaciais.
Como o famoso astrônomo Carl Sagan observou certa vez: "Somos todos feitos de material estelar". O mesmo acontece com as multidões de planetas extra-solares que estão sendo descobertas em um ritmo de tirar o fôlego. O que Sagan quis dizer é que todos os elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio, comumente conhecidos como "metais" pelos astrofísicos, devem ser criados nos fornos interiores das estrelas. Mas leva tempo para as estrelas criarem esses elementos mais pesados e, como são necessários para iniciar planetas, esses períodos de tempo podem ter um grande impacto na formação do sistema solar.
Novas pesquisas lideradas pela Universidade de Copenhague, com a ajuda do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, lançam alguma luz sobre esses períodos de tempo. Em um artigo recentemente apresentado em uma reunião da Sociedade Astronômica Americana, Lars Buchhave e sua equipe selecionaram mais de 150 estrelas com sistemas planetários conhecidos que foram catalogados pela missão Kepler da NASA. Eles então estudaram o conteúdo de metal dessas estrelas e o tamanho dos planetas em seus sistemas solares. Eles descobriram que os planetas gigantes gasosos eram mais propensos a se formar em torno de estrelas ricas em metal, enquanto os planetas terrestres eram igualmente propensos a se formar em torno de estrelas ricas em metal ou pobres em metal.
Como a equipe explica, a razão disso se encaixa perfeitamente no modelo de “formação de núcleo” da formação planetária. Cada gigante gasoso tem um núcleo de metal que acumula hidrogênio e hélio. No entanto, se não houver núcleo para coletar, os elementos mais leves serão levados pelos ventos estelares enquanto a estrela ainda é relativamente jovem. Se uma estrela tiver um teor de metal alto o suficiente, seus planetas em potencial poderão formar um núcleo metálico grande rapidamente, antes que os ventos façam seu trabalho. O núcleo atrairá gravitacionalmente o gás restante para si e nascerá um novo gigante do gás.
Por outro lado, a formação de planetas terrestres não depende de hélio e hidrogênio e, portanto, não está sujeita às mesmas restrições de tempo. Se uma estrela tem um baixo teor de metal, pode levar mais tempo para formar planetas terrestres, mas todos os ingredientes ainda estão lá. Essencialmente, não há limite de tempo superior para a formação de um planeta terrestre, enquanto um gigante gasoso deve se desenvolver rapidamente para manter seu hidrogênio e hélio presos no sistema solar.
Como todas as boas pesquisas, esses resultados abrem muito mais perguntas. Com que rapidez deve se formar o núcleo de um gigante de gás antes que seu material seja perdido? Os planetas terrestres são muito mais comuns, dada a maior escala de tempo de criação e mais numerosas estrelas-mãe em potencial? Trabalhos futuros em sistemas planetários extra-solares podem ajudar a fornecer mais respostas.
Legenda da imagem principal: A concepção deste artista mostra uma estrela recém-formada, cercada por um disco protoplanetário rodopiante de poeira e gás. Crédito: Universidade de Copenhague / Lars Buchhave
Fonte: Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica
