Acredita-se que a galáxia esteja cheia de planetas – tipo, 100 bilhões deles. O telescópio Kepler detectou quase 1.900 destes planetas, mas ainda temos de ter um vislumbre do que ainda está em desenvolvimento.
Até agora, é isso. Como explicado em um artigo na Nature, uma equipe de pesquisadores liderada por astrônomos da Universidade do Arizona tirou a primeira imagem direta das nuvens de poeira em torno de um planeta bebê.
Um mistério astronômico
O nascimento de um planeta é um processo misterioso. Os cientistas sabem que eles se formam a partir dos discos de gás e poeira que circundam e alimentam estrelas recém-nascidas. “Mas pouco se sabe sobre como as partículas microscópicas de poeira podem crescer 14 ordens de magnitude maior para se tornarem um planeta gigante”, escreveu Zhaohuan Zhu, um astrofísico da Universidade de Princeton, em um comentário que acompanhou o artigo.
O telescópio Kepler descobriu exoplanetas ao assistir uma constelação de estrelas e esperar sua luz ofuscar – o escurecimento da luz indicou que um planeta estava passando entre a estrela e a Terra. O problema é que os planetas se formam em torno de estrelas muito jovens, e jovens estrelas são instáveis. Sua luz oscila o brilho, o que torna difícil perceber a sombra da passagem de um exoplaneta.
O telescópio Keck avistou o objeto LkCa 15b em 2011, e desde o início, cientistas suspeitaram que era um planeta-bebê (conhecida como protoplaneta). O objeto corta uma enorme faixa do disco de gás e poeira de sua estrela, criando uma lacuna que é cerca de 100 vezes maior do que a distância entre a Terra e o Sol
A nova pesquisa fornece a evidência mais clara até agora de que LkCa 15b é de fato um protoplaneta – e pode estar acompanhado por dois irmãos.
Um planeta está nascendo
Exoplanetas em desenvolvimento emitem um sinal característico. Assim como estrelas recém-nascidas, planetas recém-nascidos desenvolvem discos de gás e poeira em torno deles. Se o planeta também tem um grande campo magnético, ele pode sugar o material do disco de poeira, aquecendo-o a ponto de chegar a 9705ºC. O calor faz com que o hidrogênio emita um comprimento de onda de luz específico, chamado H-alfa.
Os cientistas neste estudo são os primeiros a fotografar diretamente esses fótons H-alfa do material de acreção. Para fazer isso, eles usaram o grande telescópio binocular (LBT, em inglês) no Arizona, combinado com um filtro que deixaria apenas fótons H-alfa atingirem seu telescópio.
O material de acreção também emitia uma assinatura infravermelha que os cientistas dizem que apoia a hipótese de que o objeto LkCa 15b é de fato um planeta que ainda está em seu pico de crescimento.
LkCa 15, como visto através do LBT
Qual é o próximo
Agora os cientistas podem estudar diretamente o desenvolvimento de planetas, com esperança de lançar luz sobre quando, onde e como os planetas nascem.
E os resultados já estão desafiando as atuais teorias sobre como os planetas se formam, observa Zhu:
Teorias agora tem que explicar como um planeta gigante pode se formar a 15-16 UA (unidade astronômica) de sua estrela dentro de 2 milhões de anos, e ainda estar crescendo após este tempo. Outra implicação dos resultados é que os campos magnéticos de um jovem planeta precisam ser pelo menos 20 vezes mais fortes do que os campos magnéticos atuais de Júpiter para truncar o disco de acreção circumplanetário. Isto, por sua vez, implica que o movimento interno de jovens planetas gigantes é muito maior do que o dos planetas gigantes do sistema solar, e fornece uma exploração indireta da estrutura interna de tais planetas.
Josh Eisner da equipe do Arizona diz que está ansioso para aprender mais sobre os planetas em desenvolvimento, incluindo a química de suas atmosferas.
“Esperamos também que haja mais sistemas como este, e nós gostaríamos de encontrá-los.”