Como se formam os exoplanetas supergigantes? Telescópio Espacial James Webb encontra uma pista

Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), os astrônomos investigaram um planeta alienígena que poderia ajudar a definir a linha que divide planetas e estrelas.

O curioso exoplaneta é 29 Cygni b, um gigante gasoso com cerca de 15 vezes a massa de Júpiter isso mente 133 anos-luz longe da Terra.

Acredita-se que esses gigantes se formem através de um processo de cima para baixo – o colapso direto de densas manchas de gás e poeira nos discos protoplanetários que giram em torno dos bebês. estrelas. É da mesma forma que as próprias estrelas se formam, a partir de manchas densas em nuvens muito maiores de gás e poeira interestelar.

Agora, JWST coletou várias linhas de evidências que sugerem que existe uma maneira pela qual planetas enormes como 29 Cygni b poderiam se formar por meio de processos ascendentes, assim como seus equivalentes mais diminutos.

29 Cygni b situa-se na linha divisória dos processos de formação. Embora a sua grande massa sugira um processo de cima para baixo, a sua ampla órbita – a uma distância média da sua estrela de 1,5 mil milhões de milhas (2,4 mil milhões de quilómetros), semelhante à da estrela Urano em nosso próprio sistema solar – sugere um mecanismo de formação de baixo para cima.

A equipe fotografou diretamente 29 Cygni b usando a Câmera Near-Infrared (NIRCam) do JWST, como parte de um programa que irá criar imagens de quatro exoplanetas, todos orbitando suas estrelas em cerca de 9,3 bilhões de milhas (15 bilhões de km) e tendo massas entre uma e 15 vezes a de Júpiter. Os planetas também são relativamente jovens e ainda estão quentes desde a sua formação, com temperaturas variando entre 530 e 1.000 graus Celsius (990 e 1.830 graus Fahrenheit), o que significa que todos também deveriam ter uma química atmosférica semelhante.

Uma ilustração de um disco de poeira e gás com uma nova estrela no meio

Ilustração artística de um disco protoplanetário. (Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech)

Os investigadores procuraram a luz absorvida pelo dióxido de carbono e monóxido de carbono, o que lhes permitiu medir as proporções de elementos mais pesados que o hélio, que os astrónomos chamam de “metais”, na atmosfera de 29 Cygni b.

Isto revelou que o exoplaneta não só é cerca de 150 vezes mais rico em metais do que a Terra, mas também é muito mais rico em metais do que a sua estrela-mãe. Isto indica que, à medida que se formava, o gigante gasoso reuniu uma grande quantidade de aglomerados de material enriquecido com metal do seu planeta natal. disco protoplanetário.

A equipe também determinou que a orientação da órbita de 29 Cygni b está alinhada com a rotação da sua estrela-mãe, o que indica que ela realmente se formou dentro de um disco protoplanetário.

À medida que o programa continua a investigar planetas semelhantes, irá descobrir se outros mundos semelhantes também capturaram avidamente matéria rica em metais durante a sua formação. Isto poderia finalmente ajudar os cientistas a compreender como os planetas mais massivos do Via Láctea nasceram, sejam como estrelas ou como planetas menores.