Telescópio James Webb registra o fim de uma formação planetária

Cientistas acreditam que os sistemas planetários como o nosso Sistema Solar contêm mais objetos rochosos do que ricos em gás. Em torno do nosso Sol, estes incluem planetas internos — Mercúrio, Vênus, Marte e Terra —, o cinturão de asteroides e os objetos do cinturão de Kuiper, como Plutão.

Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, por outro lado, contêm principalmente gás. No entanto, os pesquisadores também sabem há muito tempo que os discos formadores de planetas começam com 100 vezes mais massa de gás do que de sólidos. Isso gera um questionamento: quando e como é que a maior parte do gás sai de um sistema planetário nascente? Para isso, um estudo publicado no Astronomical Journal foi em busca de respostas.

Utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JSWT), a equipe de investigadores obteve imagens de um sistema planetário nascente — também conhecido como disco circunstelar — no processo de dispersão ativa do seu gás no espaço circundante. “Saber quando o gás se dispersa é importante porque nos dá uma ideia melhor de quanto tempo os planetas gasosos têm para consumir o gás dos seus arredores”, disse o pesquisador Naman Bajaj, da Universidade do Arizona, em comunicado.

Segundo Bajaj, o vislumbre sem precedentes destes discos que rodeiam estrelas jovens, os locais de nascimento dos planetas, nos ajuda a descobrir como os planetas se forma. Durante as fases iniciais da formação dos sistemas planetários, os planetas fundem-se num disco giratório de gás e pequena poeira em torno da jovem estrela.

Essas partículas se aglomeram, formando pedaços cada vez maiores, chamados planetesimais. Com o tempo, esses planetesimais colidem e se unem, formando eventualmente os primeiros planetas. O tipo, tamanho e localização dos planetas que se formam, no entanto, dependem da quantidade de material disponível e de quanto tempo permanece no disco.

Bajaj e sua equipe de pesquisadores conseguiram pela primeira vez obter imagens do vento do disco, como é chamado o gás que sai lentamente durante a formação planetária. Os astrônomos aproveitaram a sensibilidade do telescópio à luz emitida por um átomo quando a radiação de alta energia retira um ou mais elétrons do seu núcleo.

Esse processo é conhecido como ionização, e a luz emitida nele pode ser usada como uma espécie de "impressão digital" química. As observações também marcam a primeira vez que uma dupla ionização de argônio foi detectada em um disco de formação planetária.

Essas descobertas iniciais transformaram os esforços de investigação centrados na compreensão da dispersão de gás dos discos circunstelares. "Esses insights nos ajudarão a ter uma ideia melhor da história e do impacto em nosso próprio Sistema Solar", afirmou Ilaria Pascucci, professora do Laboratório Lunar e Planetário (LPL), que identificou os rastreadores de ventos de disco. Contudo, as novas informações são apenas um fragmento de todos os segredos que o universo ainda esconde.