Descoberto Disco Protoplanetário em Órbita Polar

Concepção artística do sistema estelar HD 98800, que apresenta um par de estrelas orbitadas por um disco protoplanetário vertical.

Discos de material formadores de planetas orbitam em torno dos equadores de estrelas, mas agora os cientistas descobriram que esses anéis podem também orbitar os polos das estrelas.
O novo estudo sugere que os mundos podem existir com órbitas polares em torno de pares de estrelas, levando potencialmente a estações extraordinariamente diferentes das da Terra.
As estrelas nascem dentro de nuvens de gás e poeira. A atração gravitacional de cada estrela atrai esse material para órbitas em espiral ao seu redor. Embora aglomerados dessa nuvem comecem a se mover em direções aleatórias e em velocidades aleatórias, à medida que a nuvem colapsa, os aglomerados colidem e se fundem. O resultado ao longo do tempo é um disco achatado chamado disco protoplanetário que normalmente gira na mesma direção da estrela e orbita o equador da estrela. Os planetas que emergem de tal disco também orbitam em torno do equador da estrela, como é o caso dos mundos do nosso sistema solar.
Trabalhos anteriores descobriram que quase todas as estrelas jovens são inicialmente cercadas por discos protoplanetários. "No caso de discos protoplanetários em torno de estrelas isoladas, pelo menos um terço formará planetas", disse o principal autor do estudo, Grant Kennedy, um astrônomo da Universidade de Warwick, na Inglaterra.
No entanto, as simulações computacionais sugeriram anteriormente que, após a formação de discos protoplanetários, qualquer material extra que eles coletem podem colocá-los fora de ordem. Isso poderia explicar por que os astrônomos detectaram exoplanetas com órbitas relativamente tortas ao redor das estrelas.
Kennedy e seus colegas se concentraram nos chamados planetas circumbinários, que orbitam em torno de estrelas binárias. Os cientistas suspeitavam que planetas ao redor de estrelas binárias poderiam ficar desalinhados - em vez de orbitarem as estrelas no mesmo plano em que as estrelas orbitam umas às outras, esses mundos poderiam orbitar em torno de seus polos.
Agora, Kennedy e seus colegas detectaram o primeiro exemplo de um disco protoplanetário circumbinário desalinhado. "É um daqueles exemplos que a natureza consegue ser mais criativa do que esperamos", disse Kennedy.
Os cientistas se concentraram no sistema de estrelas quádruplas HD 98800, localizado a cerca de 146 anos-luz da Terra. "Se os planetas nascerem aqui, haverá quatro sóis no céu", disse em comunicado o coautor do estudo, Daniel Price, da Universidade Monash, na Austrália.
Usando o ALMA, os astrônomos capturaram imagens de alta resolução do disco protoplanetário em torno de duas das quatro estrelas. Este anel tem aproximadamente o mesmo diâmetro que o cinturão de asteroides do sistema solar. As outras duas estrelas estão do lado de fora do disco; os dois pares de estrelas orbitam um ao outro.
Pesquisas anteriores confirmaram a maneira pela qual essas estrelas binárias orbitam uma à outra. O novo estudo revelou o disco protoplanetário em torno dessas estrelas essencialmente orbitando em torno de seus polos, como uma roda-gigante com um carrossel no centro.
"Eu não estava realmente esperando que esses dados revelassem uma configuração polar", disse Kennedy. "Com base em resultados anteriores, eu fiz todas essas previsões de estruturas distorcidas complicadas, mas elas se mostraram completamente erradas. O resultado final é muito mais simples e mais convincente".
Essas novas descobertas sugerem que os planetas circumbinários em configurações polares podem ser mais comuns do que se supõe, disse Kennedy. "Os discos existem, então por que os planetas não deveriam?" ele disse.
Se um planeta já se desenvolveu a partir do recém-descoberto disco protoplanetário, os cientistas disseram que, da superfície deste mundo, o disco se pareceria com uma faixa espessa subindo quase em linha reta do horizonte. O par de estrelas que o planeta orbita pareceria entrar e sair do plano do disco, dando às superfícies do mundo duas sombras às vezes.
Tal planeta também pode experimentar estações incomuns, disse Kennedy. "Para a Terra, as estações acontecem por causa da inclinação do eixo da Terra", explicou ele. Isso leva a quantidade de luz solar que cada hemisfério recebe a cada dia, aumentando ou diminuindo ao longo do ano, e isso influencia o quão quente ou frio eles são, ele disse.
Para qualquer planeta que possa evoluir no HD 98800, a inclinação axial não é o único fator potencial subjacente às variações sazonais. "As estrelas também mudarão sua altura no céu enquanto se orbitam", disse Kennedy. Dependendo da época, "às vezes poderá haver dois sóis durante o dia, às vezes um".

Fonte: SPACE.com