Quando se trata de exoplanetas, descobrimos uma série de extremos - mundos alienígenas que parecem mais ficção científica do que realidade. Poderosas perturbações gravitacionais das duas estrelas podem facilmente triturar um planeta em pó, e muito menos impedir que ele se forme.
Um novo estudo descobriu um par impressionante de discos formadores de planetas desalinhados no jovem sistema estelar binário HK Tau. É a imagem mais nítida de discos protoplanetários em torno de uma estrela dupla, lançando luz sobre o nascimento e eventual órbita dos planetas em um sistema de estrelas múltiplas.
O "Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) nos deu uma visão sem precedentes de uma estrela principal e de seu companheiro binário que ostenta discos protoplanetários mutuamente desalinhados", disse Eric Jensen, do Swarthmore College, em um comunicado à imprensa. "De fato, podemos estar vendo a formação de um sistema solar que talvez nunca se acalme".
As duas estrelas do sistema - localizadas a aproximadamente 450 anos-luz de distância na constelação de Touro - têm menos de quatro milhões de anos e estão separadas por cerca de 58 bilhões de quilômetros, ou 13 vezes a distância de Netuno ao Sol.
A alta sensibilidade e resolução sem precedentes do ALMA permitiram que Jensen e colegas resolvessem completamente a rotação dos dois discos protoplanetários da HK Tau.
“É mais fácil observar a dispersão de gás e poeira, porque ela tem mais área de superfície - exatamente da mesma maneira que pode ser difícil ver um pequeno pedaço de giz à distância, mas se você amassar e dispersar a nuvem de pó de giz, você podia vê-lo de mais longe ”, disse Jensen à Space Magazine.
O gás monóxido de carbono orbita as duas estrelas em dois cintos largos que estão claramente girando - o lado que gira para longe de nós é deslocado para vermelho, enquanto o lado que gira em nossa direção é deslocado para o azul.
"O que encontramos neste sistema binário é que os dois discos orbitais são orientados de maneira muito diferente um do outro, com um ângulo de 60 ou 70 graus entre seus planos orbitais", disse Jensen à Space Magazine. Como os discos estão tão desalinhados, fica claro que pelo menos um também está fora de sincronia com a órbita de suas estrelas hospedeiras.
"Esse desalinhamento claro nos deu uma visão notável de um sistema estelar binário jovem", disse Rachel Akeson, coautora do Instituto de Ciência Exoplanet da NASA no Instituto de Tecnologia da Califórnia. "Embora tenha havido dicas antes de que esse tipo de sistema desalinhado exista, este é o exemplo mais limpo e impressionante."
Estrelas e planetas se formam a partir de vastas nuvens de poeira e gás. Pequenos bolsos nessas nuvens colapsam sob a força da gravidade. Mas à medida que o bolso diminui, ele gira rapidamente, com a região externa achatando-se em um disco turbulento. Eventualmente, a bolsa central fica tão quente e densa que inflama a fusão nuclear - no nascimento de uma estrela - enquanto o disco externo - agora o disco protoplanetário - começa a formar planetas.
Apesar da formação a partir de um disco plano e regular, os planetas podem terminar em órbitas altamente excêntricas e podem estar desalinhados com o equador da estrela. Uma explicação provável é que uma estrela companheira binária os influencia - mas apenas se sua órbita estiver inicialmente desalinhada com os planetas.
"Como esses discos estão desalinhados com a órbita binária, também serão as órbitas dos planetas que eles formam", disse Jensen à Space Magazine. "Portanto, a longo prazo, o companheiro binário influenciará essas órbitas do planeta, fazendo com que elas oscilem e tendam a se alinhar mais com a órbita binária, e ao mesmo tempo se tornem mais excêntricas".
Olhando para o futuro, os pesquisadores querem determinar se esse tipo de sistema é típico ou não. Nesse caso, as forças das marés das estrelas companheiras podem explicar facilmente as propriedades orbitais que tornam a amostra atual de exoplanetas tão diferente dos planetas de nosso próprio Sistema Solar.
Os resultados aparecerão na Nature em 31 de julho de 2014.
