Há um novo tipo de planeta na cidade, embora você não o encontre em sistemas solares bem envelhecidos como o nosso. É mais um estágio de formação que planetas como a Terra podem atravessar. E sua existência ajuda a explicar a relação entre a Terra e nossa Lua.
O novo tipo de planeta é uma massa enorme, giratória e em forma de rosca, de rochas quentes e vaporizadas, formadas quando objetos do tamanho de um planeta se chocam. Os dois cientistas por trás do estudo que explicaram esse novo tipo de planeta o chamaram de sinestia. Simon Lock, estudante de pós-graduação da Universidade de Harvard, e Sarah Stewart, professora do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade da Califórnia, Davis, diz que a Terra era ao mesmo tempo uma sinestia.
A teoria atual da formação planetária é assim: Quando uma estrela se forma, o material que resta permanece em movimento ao redor da estrela. Esse material restante é chamado de disco protoplanetário. O material coagula em corpos maiores à medida que os menores colidem e se juntam.
À medida que os corpos se tornam cada vez maiores, a força de suas colisões se torna cada vez maior e, quando dois corpos grandes colidem, seu material rochoso derrete. Então, o corpo recém-criado esfria e se torna esférico. Entende-se que foi assim que a Terra e os outros planetas rochosos do nosso Sistema Solar se formaram.
Lock e Stewart analisaram esse processo e perguntaram o que aconteceria se o corpo resultante estivesse girando rapidamente.
Quando um corpo está girando, a lei da conservação do momento angular entra em jogo. Essa lei diz que um corpo em rotação irá girar até que um torque externo o retarde. O exemplo frequentemente usado da patinação artística ajuda a explicar isso.
Se você já assistiu a patinadores, e quem não assistiu, suas ações são muito instrutivas. Quando um único skatista está girando rapidamente, ela estica os braços para diminuir a velocidade da rotação. Quando ela cruza os braços de volta ao corpo, ela acelera novamente. Seu momento angular é conservado.
Este pequeno vídeo mostra patinadores e física em ação.
Se você não gosta de patinar, este usa a Terra para explicar o momento angular.
Agora pegue o exemplo de um par de patinadores. Quando os dois estão girando, e os dois se unem segurando as mãos e os braços, o momento angular é somado e conservado.
Substitua dois patinadores por dois planetas, e é isso que os dois cientistas por trás do estudo queriam modelar. O que aconteceria se dois corpos grandes, com alta energia e alto momento angular, colidissem?
Se os dois corpos tivessem temperaturas altas o suficiente e momento angular alto o suficiente, um novo tipo de estrutura planetária se formaria: a sinestia. "Analisamos as estatísticas de impactos gigantes e descobrimos que eles podem formar uma estrutura completamente nova", disse Stewart.
"Analisamos as estatísticas de impactos gigantes e descobrimos que eles podem formar uma estrutura completamente nova". - Professora Sarah Stewart, Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade da Califórnia, Davis.
Conforme explicado em um comunicado de imprensa da UC Davis, para formar uma sinestia, parte do material vaporizado da colisão deve entrar em órbita. Quando uma esfera é sólida, todos os pontos nela estão girando na mesma taxa, se não na mesma velocidade. Mas quando parte do material é vaporizado, seu volume se expande. Se ele se expande o suficiente, e se está se movendo rápido o suficiente, sai da órbita e forma uma sinestia enorme em forma de disco.
Outras teorias propuseram que dois corpos grandes o suficiente poderiam formar uma massa derretida em órbita após colidir. Mas se os dois corpos tivessem energia e temperatura suficientes para vaporizar parte da rocha, a sinestia resultante ocuparia um espaço muito maior.
"O principal problema com a procura de sinestias em torno de outras estrelas é que elas não duram muito tempo. Estes são objetos transitórios e em evolução que são feitos durante a formação do planeta. ” - Professora Sarah Stewart, UC Davis.
Essas sinestias provavelmente não durariam muito. Eles esfriariam rapidamente e condensariam de volta em corpos rochosos. Para um corpo do tamanho da Terra, a sinestia pode durar apenas cem anos.
A estrutura da sinestia lança alguma luz sobre como as luas são formadas. A Terra e a Lua são muito semelhantes em termos de composição, portanto é provável que tenham se formado como resultado de uma colisão. É possível que a Terra e a Lua se formem a partir da mesma sinestia.
Essas sinestias foram modeladas, mas não foram observadas. No entanto, o Telescópio Espacial James Webb terá o poder de examinar discos protoplanetários e observar a formação de planetas. Será que vai observar uma sinestia?
"Estes são objetos transitórios e em evolução que são feitos durante a formação do planeta." - Professora Sarah Stewart, UC Davis
Em uma troca de e-mail com a Space Magazine, a Dra. Sarah Stewart, da UC Davis, uma das cientistas responsáveis pelo estudo, nos disse que “o principal problema com a busca de sinestias em torno de outras estrelas é que elas não duram muito tempo. Estes são objetos transitórios e em evolução que são feitos durante a formação do planeta. ”
“Portanto, a melhor aposta para encontrar uma sinestia rochosa são os sistemas jovens, nos quais o corpo está próximo da estrela. Para planetas gigantes gasosos, eles podem formar uma sinestia por um período de sua formação. Estamos chegando perto de conseguir imaginar discos circulares planetários em outros sistemas estelares. ”
Uma vez que tenhamos a capacidade de observar planetas se formando em seus discos circunstelares, podemos descobrir que sinestias são mais comuns do que raras. De fato, os planetas podem passar pelo estágio da sinestia várias vezes. O Dr. Stewart nos disse que “Com base nas estatísticas apresentadas em nosso artigo, esperamos que a maioria (mais da metade) dos planetas rochosos que se formam de maneira semelhante à Terra se tornem sinestias uma ou mais vezes durante o gigantesco estágio de acúmulo de impacto. "
