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Esta imagem composta do Telescópio Espacial Hubble mostra o anel de detritos ao redor da estrela Fomalhaut, juntamente com brilhantes nuvens de poeira cs1 e cs2. Para efeito de comparação, a nuvem de poeira CS1 fotografada em 2012 é fotografada com a nuvem de poeira CS2 fotografada em 2023. | Fonte: NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley)
Astrônomos ansiosos por observar um planeta em torno de uma estrela próxima testemunharam um “evento celestial sem precedentes” muito mais raro, disse a equipe: as violentas consequências não de uma, mas de duas colisões entre os blocos rochosos dos planetas.
Nas últimas duas décadas, os astrónomos testemunharam duas colisões catastróficas distintas em torno da estrela Fomalhaut, localizada a apenas 25 anos-luz de distância, na constelação de Piscis Austrinus. A descoberta ocorreu depois de planetesimais (pedaços rochosos de planetas não formados) medindo muito maiores que asteroide que mata dinossauros eles se despedaçaram em enormes nuvens de detritos brilhantes.
O sistema Fomalhaut conhece bem tais falhas. É conhecido como o “Olho de Sauron” devido à sua semelhança com o olho ardente e que tudo vê dos romances de J. R. R. Tolkien. O Senhor dos Anéis concessão. A semelhança vem do espetacular cinturão de poeira que cerca Fomalhaut, a uma distância de 133 unidades astronômicas (UA), sendo que uma UA tem 93 milhões de milhas (150 milhões de km) – a distância média entre sol e Terra.
Este cinturão de poeira e detritos, criado por inúmeras colisões rochosas e geladas, é uma contrapartida mais empoeirada do nosso sistema solar primitivo, que surgiu há mais de 4 mil milhões de anos, disse a equipa, proporcionando um vislumbre da infância caótica da nossa vizinhança, quando os planetas eram criado, destruído e remontado.
Síndrome do falso planeta
Um novo estudo conduzido por uma equipe internacional de cientistas liderada por Paweł KalasUm astrônomo da Universidade da Califórnia, Berkeley, descreveu esses dois eventos de colisão com detalhes devastadores para ajudar a resolver um mistério planetário.
No início do século 21, os astrônomos que observaram o sistema Fomalhaut notaram um objeto grande e brilhante que muitos acreditavam ser um exoplaneta coberto de poeira e refletor de luz. Eles designaram o candidato a exoplaneta Fomalhaut b.
Contudo, quando era suposto o planeta desapareceu e outro ponto de luz brilhante apareceu próximo, tudo no espaço de cerca de 20 anos. Os cientistas perceberam que não estavam olhando para planetas, mas para nuvens brilhantes de detritos criadas pelo que chamam de “dobrador de pára-choque cósmico”.
Esta ilustração artística mostra a formação da nuvem de poeira CS2 em torno da estrela Fomalhaut. No painel 1, uma estrela aparece no canto superior esquerdo e os dois pontos brancos no canto inferior direito representam objetos massivos que estão prestes a colidir. No painel 2, os objetos estão cada vez mais próximos uns dos outros. No painel 3 eles colidem. No painel 4, a nuvem de poeira cs2 torna-se visível e a luz das estrelas empurra os grãos de poeira para fora. | Fonte: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)
Perícia forense de Fomalhaut: uma história de acidentes catastróficos
Estes dois eventos de colisão, agora conhecidos como Fomalhaut cs1 e Fomalhaut cs2, parecem ter sido incrivelmente inesperados. A teoria sugere que colisões desta magnitude só deveriam acontecer a cada 100.000 anos ou mais, mas o sistema Fomalhaut surpreendeu os cientistas com duas dessas colisões em apenas 20 anos.
Na verdade, com base nesta linha do tempo, o estudo sugere que 22 milhões de eventos semelhantes podem ter ocorrido nos relativamente jovens 440 milhões de anos de vida do sistema Fomalhaut. Mesmo que recuássemos apenas nos últimos 3.000 anos, “o sistema planetário de Fomalhaut brilharia com estas colisões”, explicou Kalas no seu artigo. declaração.
A engenharia reversa das colisões com base em fatores como a massa das nuvens de detritos e o tamanho dos grãos de poeira sugere que Fomalhaut cs1 e cs2 foram o resultado de uma colisão de planetesimais com cerca de 37 milhas (60 km) de diâmetro, ou cerca de quatro a seis vezes o tamanho do asteróide que destruiu o asteróide. dinossauros não-aviários 66 milhões de anos atrás.
É um evento alienígena com uma reviravolta identificável: “Esses corpos maiores são como os corpos maiores que constituem o nosso próprio asteróide e Cinturões de Kuiper”, coautor do estudo Jason Wangastrônomo da Northwestern University, disse ao Live Science por e-mail.
E há muitos desses corpos. Com base na reconstrução do evento, os cientistas sugerem que o sistema Fomalhaut pode conter planetesimais primordiais pesando 1,8 vezes a massa da Terra. De acordo com um anúncio separado, pode haver aproximadamente 300 milhões desses organismos.
Além disso, o sistema contém outras 1,8 massas terrestres em corpos menores com menos de 0,3 km de diâmetro. Estas minúcias relativas são constantemente reabastecidas por pequenos grãos de poeira, muitos deles com apenas 25 mil centímetros de tamanho, que rodopiam e brilham no cinturão de poeira de Fomalhaut. Sem este reservatório rochoso, o cinturão de poeira desapareceria à medida que os seus grãos fossem expulsos do sistema pelo vento estelar ou absorvidos pela estrela.
Uma ilustração da violenta colisão de dois planetesimais orbitando Fomalhaut. | Fonte: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)
O planeta que nunca existiu ainda pode ser
Embora Fomalhaut b já não exista – pelo menos como planeta –um planeta que nunca existiu” ainda pode estar escondido no seu sistema.
Os cientistas calcularam que, dadas as condições específicas, há cerca de 10% de probabilidade de que Fomalhaut cs1 e cs2 não sejam colisões aleatórias. Seu tempo e localização semelhantes podem indicar uma influência oculta, como a atração gravitacional espectral do invisível exoplaneta.
“Por exemplo, algo – como os planetas – deveria ser responsável por esculpir os planetesimais no cinturão de poeira que vemos”, disse Wang à WordsSideKick.com. “Além disso, especulamos que a proximidade dos locais de colisão cs1 e cs2 pode ser causada pelo fato de o planeta preferir que os planetesimais colidam ali.”
Um jogo de esconde-esconde planetário
Esta comoção exoplanetária destaca uma questão importante para os caçadores de planetas e objetos da próxima geração, como Observatório de Mundos Habitáveis da NASA projetado para criar imagens diretas de exoplanetas localizados nas zonas habitáveis do Universo próximo: “Fomalhaut cs2 se parece exatamente com um exoplaneta refletindo a luz das estrelas”, explicou Kalas.
Como resultado, este estudo único não só nos fornece informações sobre a formação planetária, como as taxas de colisão e a mecânica das cinturas de detritos, mas também pode ajudar os astrónomos a identificar com mais precisão os corpos planetários de todos os outros corpos celestes luminosos com os quais o Universo nos cega constantemente.
