Fluxos de gás em disco protoplanetário podem causar "chuva de cinzas estelares"

Cientistas fizeram, pela primeira vez, uma simulação 3D do movimento e crescimento da poeira em um disco ao redor de uma estrela jovem. A simulação mostrou que grande quantidade de poeira da região central da estrutura pode ser arrastada e depois ejetada por fluxos de gás. Eventualmente, a poeira vai para as partes mais externas do disco, onde pode dar origem a formação de planetesimais. Talvez isso ajude a explicar estruturas de poeira ao redor de estrelas jovens.

• Como o Sistema Solar se formou?
• As estruturas de formação dos planetas podem ser afetadas por mundos gigantes

Observações realizadas pelo radiotelescópio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) revelaram aberturas em discos protoplanetários, estruturas de gás e poeira ao redor de estrelas jovens. É possível que os efeitos gravitacionais dos planetas sejam responsáveis pela formação destes anéis; contudo, eles já foram observados em posições mais distantes do que aquela de Netuno, no Sistema Solar.

O problema disso é que, estando tão longe, a poeira necessária para a formação planetária fica escassa. Além disso, o esperado era que ela se movesse para a região central do disco conforme se expande, o que traz dúvidas sobre como os planetas podem se formar nas regiões mais externas do disco. Assim, uma equipe de pesquisadores liderada por Yusuke Tsukamoto, da Kagoshima University, simulou o movimento e expansão da poeira.

Eles trabalharam com o ATERUI II, o supercomputador mais poderoso do mundo dedicado a cálculos astronômicos, que fica no National Astronomical Observatory of Japan. As simulações mostraram que grandes partículas de poeira na região central do disco podem ser levadas por fluxos de gás vindos do disco; depois, a poeira sai dos fluxos e a gravidade a puxa de volta para a parte mais externa da estrutura.

Tsukamoto compara estes resultados a um fenômeno que acompanha as erupções vulcânicas. “Como vivo em Kagoshima, na sombra do vulcão ativo Mt. Sakurajima, eu naturalmente lembrei da chuva de cinzas vulcânicas quando observei os resultados da simulação”, explica.

Por fim, a simulação mostra que esta “chuva de cinzas estelares” pode enriquecer a poeira da região externa do disco protoplanetário, facilitando a formação de planetesimais e, quem sabe, ajudando também no surgimento de novos planetas.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Astrophysical Journal Letters; Via: NAOC