Dois anos atrás, os astrônomos avistaram um aparente disco circunplanetário ao redor de um planeta fora de nosso sistema solar, mas não tinham certeza do que viram. Observações posteriores agora mostram que as observações estavam certos. Esta é uma descoberta que pode melhorar nossa compreensão das exoluas – satélites naturais que orbitam planetas – e como elas se formam em sistemas estelares emergentes.

O protoplaneta PDS70c tem um disco circunplanetário, de acordo com uma nova pesquisa publicada no The Astrophysical Journal Letters. Os cientistas já consideravam essa hipótese em pesquisas publicadas há dois anos, mas não foram capazes de distinguir o disco de seu ambiente circundante, o que gerou dúvidas. As observações de acompanhamento feitas pelo Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) no Chile foram fundamentais para a confirmação.

“Nossas observações do ALMA foram obtidas em uma resolução tão requintada que pudemos identificar claramente que o disco está associado ao planeta e podemos limitar seu tamanho pela primeira vez”, explicou a astrônoma Myriam Benisty em um comunicado. Benisty, que liderou o estudo, é pesquisadora da Universidade de Grenoble, na França, e da Universidade do Chile.

Ao observar o sistema em luz submilimétrica (um comprimento de onda estacionado entre o micro-ondas e a parte infravermelha do espectro), a equipe foi capaz de confirmar a presença de grandes quantidades de poeira na órbita do PDS70c. O disco, se estivesse localizado em nosso sistema solar, se estenderia do centro do Sol a uma distância um pouco além da órbita da Terra. 

Imagem: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty e equipe

Este protoplaneta semelhante a Júpiter, junto com seu irmão igualmente gigantesco, PDS70b, está em órbita ao redor de uma jovem estrela de 5 milhões de anos localizada a 370 anos-luz da Terra. A própria estrela hospeda um disco circunstelar, dentro do qual os dois protoplanetas estão sugando material, resultando em bolsas, ou cavidades, ao seu redor. 

Ambos PDS70b e PDS70c são gigantes gasosos, e estão longe de sua estrela hospedeira, a distâncias de 22 Unidades Astronômicas (UA) e 34 UA, respectivamente. Em comparação, Netuno está a 30 UA do nosso Sol, com 1 UA sendo a distância média da Terra ao Sol.

O disco circunplanetário em torno do PDS70c é cerca de 500 vezes maior do que os anéis de Saturno e, como o novo artigo aponta, a quantidade de massa neste disco pode formar até três exoluas do tamanho de nossa própria lua.

Curiosamente, a nova pesquisa exclui um disco circunplanetário em torno do PDS70b. Os cientistas dizem que seu irmão ganancioso, PDS70c, não compartilha bem e que engoliu o material de construção necessário para si mesmo.

“Este sistema”, de acordo com Stefano Facchini, co-autor do artigo e pesquisador do European Southern Observatory, “nos oferece uma oportunidade única de observar e estudar os processos de formação de planetas e satélites”.

Na verdade, a confirmação de um disco circunplanetário em torno de PDS70c poderia trazer mais clareza às teorias em curso sobre exoluas e como elas se formam. Em um cenário possível, os protoplanetas roubam massa do disco circunstelar e as bolhas de massa resultantes caem no planeta em formação. Mas alguns pedaços de matéria permanecem em órbita, aglomerando-se para formar satélites naturais.

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É uma descoberta empolgante, mas a equipe ainda não concluiu o sistema PDS70. Eles já estão ansiosos pelo Extremely Large Telescope da European Southern Observatory, que está sendo construído no deserto do Atacama, no Chile. Usando esta ferramenta, os astrônomos esperam adquirir imagens de resolução ainda mais altas do sistema e construir visualizações tridimensionais que mostram o gás se movendo através do disco circunplanetário.