Usando o telescópio espacial James Webb (JWST), os astrônomos descobriram um estranho disco de gás e pó em uma estrela infantil que poderia desafiar os modelos atuais de formação de planetas.
O disco protoplanetário tem uma composição química estranha. Possui uma concentração surpreendentemente alta de dióxido de carbono na região em que planetas rochosos Como a Terra deve se formar e também é inesperadamente baixo em teor de água.
O disco protoplanetário investigado por JWST envolve o estrela infantil Xue 10, localizado a cerca de 5.550 anos-luz de Terra Na vasta região de formação de estrelas, conhecida como NGC 6357. A nova descoberta foi feita pela colaboração Extreme Ultraviolet Ambientes (XUE), uma equipe de pesquisa que se concentra em como os campos intensos da radiação afetam a química dos disks protoplanetários.
“Ao contrário da maioria dos discos de formação de planetas próximos, onde o vapor de água domina as regiões internas, esse disco é surpreendentemente rico em dióxido de carbono”, Jenny Frediani, membro da equipe de colaboração da Xue, da Universidade de Estocolmo, na Suécia, disse em comunicado.
“De fato, a água é tão escassa nesse sistema que quase não é detectável – um contraste dramático com o que normalmente observamos”, acrescentou Frediani. “Isso desafia os modelos atuais de química e evolução do disco, uma vez que os altos níveis de dióxido de carbono em relação à água não podem ser facilmente explicados pelos processos padrão de evolução do disco”.
Química estranha
As estrelas se formam quando o excesso de cena se aglomerou em vastas nuvens de gás e poeira, eventualmente reunindo massa suficiente para sofrer colapso gravitacional. O que resta do material que nasceu este ainda crescendo ProtoStar Redia em torno dele, achatando e eventualmente formando um disco protoplanetário no qual os planetas podem nascer.
Atualmente, os cientistas teorizam que a formação do planeta ocorre quando “seixos” ricos em água flutuam das regiões externas mais frias de um disco protoplanetário para suas regiões internas mais quentes. Essas temperaturas mais altas fazem com que o gelo sólido se transforme diretamente em gás, um processo conhecido como sublimação.
Isso geralmente também resulta em telescópios, como o JWST, destacando sinais fortes do vapor de água em discos protoplanetários. O disco em torno do Xue 10, no entanto, mostrou fortes sinais de dióxido de carbono.
“Uma abundância tão alta de dióxido de carbono na zona de formação de planetas é inesperada”, disse o membro da Xue Collaboration e pesquisador da Universidade de Estocolmo, Arjan Bik. “Isso aponta para a possibilidade de intenso Radiação ultravioleta – da estrela anfitriã ou das estrelas massivas vizinhas – está remodelando a química do disco “.
Esta não foi a única surpresa que o JWST entregou à equipe em relação ao Xue 10 e seu disco protoplanetário. Dados do disco revelaram moléculas de dióxido de carbono, enriquecidas com o isótopos de carbono O carbono-13 e os isótopos de oxigênio oxigênio-17 e oxigênio-18.
A presença desses isótopos pode ajudar a explicar por que certos isótopos incomuns são deixados em fragmentos do sistema solar inicial na formação de Meteoritos e Cometas.
A pesquisa demonstra a impressionante capacidade da JWST de detectar impressões digitais químicas em discos protoplanetários distantes durante épocas cruciais da formação do planeta.
“Ele revela como os ambientes extremos de radiação-comuns em regiões enormes em formação de estrelas-podem alterar o Bloco de construção de planetas,“Disse a líder da equipe Maria-Claudia Ramirez-Tannus, do Instituto Max Planck de Astronomia na Alemanha.” Como a maioria das estrelas e provavelmente a maioria dos planetas se formam nessas regiões, entender esses efeitos é essencial para entender a diversidade de atmosferas planetárias e seu potencial de habitabilidade “.
A pesquisa da equipe foi publicada na sexta -feira (29 de agosto) na revista Astronomia e astrofísica.
