doi.org/10.1038/s41550-024-02207-w
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#Exoplaneta
Os investigadores encontraram vapor de água no disco em torno de uma estrela jovem, exatamente onde os planetas podem estar formando-se. A água é um ingrediente chave para a vida na Terra e também desempenha um papel significativo na formação do planeta. No entanto, até agora, nunca tínhamos conseguido mapear como a água é distribuída num disco estável e frio – o tipo de disco que oferece as condições mais favoráveis para a formação de planetas em torno de estrelas. As novas descobertas foram possíveis graças ao Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro.
“Nunca imaginei que pudéssemos capturar uma imagem de oceanos de vapor de água na mesma região onde um planeta provavelmente se está formando”, diz Stefano Facchini, astrônomo da Universidade de Milão, Itália, que liderou o estudo publicado na Nature. Astronomia. As observações revelam pelo menos três vezes mais água do que em todos os oceanos da Terra no disco interno da jovem estrela semelhante ao Sol HL Tauri, localizada a 450 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Touro.
“É verdadeiramente notável que possamos não só detectar, mas também capturar imagens detalhadas e resolver espacialmente o vapor de água a uma distância de 450 anos-luz de nós”, acrescenta o co-autor Leonardo Testi, astrônomo da Universidade de Bolonha, Itália. As observações “espacialmente resolvidas” com o ALMA permitem aos astrônomos determinar a distribuição da água em diferentes regiões do disco. “Participar de uma descoberta tão importante no icônico disco HL Tauri foi além do que eu esperava para minha primeira experiência de pesquisa em astronomia”, acrescenta Mathieu Vander Donckt, da Universidade de Liège, na Bélgica, que era aluno de mestrado quando participou. na pesquisa.
Uma quantidade significativa de água foi encontrada na região onde existe uma lacuna conhecida no disco HL Tauri. Lacunas em forma de anel são escavadas em discos ricos em gás e poeira, orbitando corpos jovens semelhantes a planetas à medida que recolhem material e crescem. “As nossas imagens recentes revelam uma quantidade substancial de vapor de água a uma série de distâncias da estrela que incluem uma lacuna onde um planeta poderia estar potencialmente formando-se neste momento,” diz Facchini. Isto sugere que este vapor de água pode afetar a composição química dos planetas que se formam nessas regiões.
Observar a água com um telescópio terrestre não é tarefa fácil, pois o abundante vapor de água na atmosfera da Terra degrada os sinais astronômicos. O ALMA, operado pelo ESO em conjunto com os seus parceiros internacionais, é um conjunto de telescópios situados no deserto chileno do Atacama, a cerca de 5000 metros de altitude, que foi construído num ambiente elevado e seco especificamente para minimizar esta degradação, proporcionando condições de observação excepcionais. “Até à data, o ALMA é a única instalação capaz de resolver espacialmente a água num disco frio de formação planetária,” afirma o co-autor Wouter Vlemmings, professor da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia [1].
“É verdadeiramente emocionante observar diretamente, numa fotografia, moléculas de água a serem libertadas de partículas de poeira gelada,” diz Elizabeth Humphreys, astrónoma do ESO que também participou no estudo. Os grãos de poeira que constituem um disco são as sementes da formação planetária, colidindo e aglomerando-se em corpos cada vez maiores que orbitam a estrela. Os astrônomos acreditam que onde está frio o suficiente para que a água congele nas partículas de poeira, as coisas se unem de forma mais eficiente – um local ideal para a formação de planetas. “Os nossos resultados mostram como a presença de água pode influenciar o desenvolvimento de um sistema planetário, tal como aconteceu há cerca de 4,5 bilhões de anos no nosso Sistema Solar”, acrescenta Facchini.
Com as atualizações do ALMA e do Extremely Large Telescope (ELT) do ESO a entrarem em funcionamento dentro de uma década, a formação planetária e o papel que a água desempenha nele tornar-se-ão mais claros do que nunca. Em particular, o METIS, o instrumento de imagem e espectrógrafo de infravermelho médio do ELT, proporcionará aos astrônomos vistas incomparáveis das regiões interiores dos discos de formação planetária, onde planetas como a Terra se formam.
Notas
[1] As novas observações utilizaram os receptores da Banda 5 e da Banda 7 do ALMA. As bandas 5 e 7 foram desenvolvimentos europeus, na Chalmers/NOVA (Netherlands Research School for Astronomy) e no IRAM (Institut de radioastronomie millimétrique), respectivamente, com o envolvimento do ESO. A banda 5 expandiu o ALMA para uma nova faixa de frequência especificamente para detectar e gerar imagens de água no Universo local. Neste estudo, a equipe observou três linhas espectrais de água nas duas faixas de frequência do receptor para mapear o gás em diferentes temperaturas dentro do disco.
Publicado em 06/03/2024 21h53
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