Exoplaneta gigante está se formando de uma maneira muito incomum

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A descoberta de um exoplaneta gigante gasoso ainda em processo de formação pode prejudicar nossa compreensão da formação do planeta.

O suposto protoplaneta foi nomeado AB Aurigae b, e parece estar se formando a uma grande distância de sua estrela, AB Aurigae, e se unindo de uma maneira bastante incomum.

Evidências sugerem que o planeta está se formando através de um colapso gravitacional de nuvens de gás de cima para baixo, em vez do modelo de baixo para cima mais comumente aceito, pelo qual os planetas se formam a partir do acúmulo gradual de poeira e rochas.

Isso apóia a noção de que existem múltiplos caminhos para a formação de planetas, sugerindo uma rica e maravilhosa diversidade de sistemas planetários na Via Láctea.

AB Aurigae tem sido intensamente estudado nos últimos anos. É uma estrela muito jovem, ainda em formação, com não mais de 5 milhões de anos (o Sol tem 4,6 bilhões de anos).

A estrela ainda está cercada por um disco grosso e turbulento de gás e poeira. Quando uma protoestrela está crescendo, esse gás e poeira é o que alimenta esse crescimento. Como a estrela está relativamente próxima – a apenas 508 anos-luz de distância – é um excelente laboratório para estudar a formação de sistemas planetários.

O que sobrar desse disco irá formar os outros elementos que compõem um sistema planetário – os planetas e objetos menores como asteroides, planetas anões, cometas e outras rochas. De acordo com nossa compreensão atual da formação de planetas, esses objetos menores podem começar a formar planetas no que é chamado de modelo de acreção do núcleo.

As observações revelaram um aglomerado e outras características no disco que são consistentes com a formação de um exoplaneta, não à distância de Netuno do Sol, mas três vezes mais longe, a cerca de 93 unidades astronômicas de AB Aurigae.

“As características do braço espiral que observamos neste disco são exatamente o que devemos esperar se tivermos um planeta com a massa de Júpiter ou mais na presença dessas estruturas de poeira”, diz o astrônomo Kevin Wagner , do Observatório Steward da Universidade do Arizona.

“Um planeta massivo deve perturbá-los exatamente como estamos vendo aqui.”

A essa distância, a quantidade de rocha presente no disco seria insuficiente para formar um planeta, não importando a massa de AB Aurigae b. Os cálculos da equipe sugerem que o exoplaneta bebê tem cerca de nove vezes a massa de Júpiter. Em vez disso, o caminho de formação mais provável é o modelo de instabilidade do disco, disseram os pesquisadores.

“A natureza é inteligente; ela pode produzir planetas de várias maneiras diferentes”, diz Currie .

A equipe também encontrou características no disco a distâncias de 430 e 580 unidades astronômicas de AB Aurigae que sugeriam que exoplanetas também poderiam estar se formando nesses locais.

As descobertas lançam uma nova luz sobre os processos envolvidos na formação dos planetas e podem até nos ajudar a entender melhor nosso próprio Sistema Solar. Há evidências que sugerem que Júpiter se formou cerca de quatro vezes mais distante  do que sua órbita atual. 

Como tal, estudos futuros do nascente sistema AB Aurigae usando instrumentos mais poderosos podem nos permitir explorar a evolução de nosso próprio cantinho da galáxia.

“Esta nova descoberta é uma forte evidência de que alguns planetas gigantes gasosos podem se formar pelo mecanismo de instabilidade do disco”, diz o astrofísico Alan Boss , da Carnegie Institution of Science, que não participou da pesquisa, mas propôs a instabilidade do disco pela primeira vez em 1997 .

“No final, a gravidade é tudo o que conta, pois as sobras do processo de formação estelar acabarão sendo puxadas pela gravidade para formar planetas, de uma forma ou de outra.”

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