Primeira detecção clara de um disco que poderia formar uma lua ao redor de um planeta

Um disco de gás e poeira circundando um planeta fora do nosso sistema solar: esta observação por astrônomos, pela primeira vez inequívoca, ajudará a verificar as teorias sobre a formação de planetas e luas.

É o culminar de uma busca iniciada em 2018 com a descoberta de PDS 70b, um jovem planeta em formação próximo à estrela PDS 70. Seu sistema está muito próximo ao nosso, "apenas" 370 anos-luz de distância, na constelação de Centaurus.

No ano seguinte, os astrônomos detectaram pela primeira vez um disco de gás e poeira circundando um segundo planeta, PDS 70c, descoberto com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu Austral (ESO).

Combinando essas observações com as que fizeram com o radiotelescópio ALMA, os cientistas supõem que o disco de matéria permite a formação de luas em torno do planeta PDS 70c.

Hoje, novas observações feitas com o ALMA "apresentam a detecção clara de um disco no qual podem se formar satélites", declara Myriam Benisty, astrônoma da Universidade de Grenoble e principal autora de um estudo publicado sobre o assunto nesta quinta-feira (22) no The Astrophysical Journal Letter.

- Entre estrela e disco -

Os astrônomos sabiam desde 2006 que a estrela PDS 70 estava rodeada por um disco de matéria muito grande, mas os limites de seus instrumentos apenas permitiam que supusessem a presença de pelo menos um planeta entre a estrela e o disco.

Os dois planetas ali descobertos são de grande interesse porque pertencem a um sistema estelar juvenil. Sua estrela, PDS 70, tem apenas 5,4 milhões de anos. Em comparação, nosso Sol tem mais de 4,6 bilhões de anos.

"Mais de 4.000 exoplanetas (planetas existentes fora de nosso sistema solar) foram identificados até o momento, mas todos foram detectados em sistemas maduros", explica a astrônoma Miriam Keppler, pesquisadora do Instituto de Astronomia Max Planck, co-autora do estudo. Foi ela quem descobriu o PDS 70b em 2018.

Com o seu companheiro PDS 70c, estes dois planetas "são os únicos dois exoplanetas detectados até à data que ainda se encontram na fase de formação", explica ela no comunicado de imprensa do ESO.

Os astrônomos estão estudando muitos outros exoplanetas, pouco mais velhos, "que têm entre 10 e 30 milhões de anos", disse à AFP o astrônomo Anthony Boccaletti, do Observatório Paris-PSL. "Mas a formação de um planeta acontece muito rapidamente, nos primeiros milhões de anos."

- Luas em órbita -

Esses gigantes gasosos, como Júpiter, têm uma massa pelo menos igual à do último. O disco de matéria que envolve PDS 70c contém o suficiente para formar o equivalente a três de nossa lua. Júpiter, que é muito mais antigo, tem quatro luas e dezenas de satélites menores.

Uma questão de geração, explica Myriam Benisty, que classifica PDS 70 na adolescência: "É um sistema com muito material proveniente da formação de estrelas, mas assim que o disco se dissipar, talvez haja colisões, e toda uma bagunça antes de resultar num sistema organizado como o nosso".

Essas observações permitirão testar as teorias sobre a formação de planetas gasosos gigantes, como Júpiter ou Saturno, e seus satélites.

Supõe-se que se formem nos discos de poeira e gás que circundam as estrelas jovens. Eles podem então ser eles próprios cercados por um disco de poeira e gás que alimenta sua formação. E é neste disco que as luas orbitando planetas gigantes de gás podem ser formadas.

Serão necessárias muito mais observações e instrumentos mais poderosos para compreender totalmente o processo. Porque o PDS 70, sem dúvida, ainda esconde muitas surpresas.

"Há indícios de que potencialmente existem outros planetas no disco externo da estrela", disse Benisty, por exemplo.