Astronomia em tempo real: O nascimento de um novo planeta
Pela primeira vez, cientistas acreditam ter avistado as consequências de uma colisão massiva entre dois planetas gigantes. Essa colisão cósmica pode eventualmente levar à criação de um planeta totalmente novo, oferecendo uma oportunidade única de testemunhar o nascimento de um mundo em tempo real e obter insights sobre a formação planetária.
Em dezembro de 2021, astrônomos observaram um fenômeno peculiar envolvendo uma estrela semelhante ao Sol, localizada a aproximadamente 1.800 anos-luz da Terra, conhecida como ASASSN-21qj. Ao longo de alguns meses, a luz visível da estrela, que é a luz detectável pelos nossos olhos, passou por flutuações, às vezes quase desaparecendo antes de retornar à sua luminosidade normal. Variações na luminosidade de estrelas não são incomuns e geralmente são atribuídas a objetos passando na frente da estrela quando observados da Terra.
O que tornou a ASASSN-21qj notável foi a descoberta feita por um astrônomo amador, Arttu Sainio. Sainio apontou que cerca de dois anos e meio antes do enfraquecimento da luz da estrela, houve um aumento significativo na emissão de luz infravermelha proveniente de sua localização. A luz infravermelha é geralmente emitida por objetos com temperaturas relativamente elevadas, normalmente na faixa de várias centenas de graus Celsius. Essa observação levantou questões intrigantes sobre a possível conexão entre esses dois eventos e o que poderia estar acontecendo ao redor da ASASSN-21qj.
Publicando seus achados na revista Nature, os cientistas propuseram que ambos os conjuntos de observações poderiam ser explicados por uma colisão cataclísmica entre dois planetas. Tais impactos colossais, conhecidos como impactos gigantes, são considerados comuns nas fases finais da formação planetária. Eles desempenham um papel crucial na determinação do tamanho, composição e características térmicas dos planetas, bem como na configuração das órbitas de corpos celestes em sistemas planetários.
Em nosso próprio sistema solar, acredita-se que impactos gigantes tenham causado fenômenos como a inclinação incomum de Urano, a alta densidade de Mercúrio e a formação da Lua da Terra. No entanto, evidências diretas de impactos gigantes em outras galáxias têm sido escassas até agora.
Para explicar os fenômenos observados em torno da ASASSN-21qj, a colisão entre os dois planetas deve ter liberado uma quantidade imensa de energia nas primeiras horas após o impacto, ultrapassando a energia emitida pela própria estrela. A colisão teria causado o superaquecimento, fusão, vaporização ou até uma combinação desses processos no material dos dois planetas envolvidos na colisão. Isso resultaria na criação de uma massa quente e luminosa de material muito maior do que os planetas originais envolvidos na colisão.
O aumento na luminosidade infravermelha foi detectado pelo telescópio espacial WISE da NASA. No entanto, como o WISE observa a estrela apenas a cada aproximadamente 300 dias, provavelmente ele perdeu o flash inicial de luz produzido pelo impacto. O corpo planetário estendido formado pela colisão levará milhões de anos para esfriar e encolher até se assemelhar a um novo planeta como o conhecemos.
Quando o “corpo pós-impacto” estava em seu tamanho máximo, ele poderia ter emitido uma parte significativa da luz da estrela, explicando o aumento observado na luminosidade infravermelha. Além disso, a colisão teria ejetado grandes plumas de detritos em várias órbitas ao redor da estrela. Parte desse material teria vaporizado devido ao choque do impacto, posteriormente condensando-se em nuvens de pequenos cristais de gelo e rocha. Com o tempo, parte desse material passaria entre a ASASSN-21qj e a Terra, bloqueando parcialmente a luz visível da estrela e causando o escurecimento irregular.
Se essa interpretação estiver correta, o estudo desse sistema estelar pode fornecer informações valiosas sobre o processo de formação planetária. Mesmo com as observações limitadas disponíveis, várias conclusões intrigantes podem ser tiradas. Primeiro, para emitir a quantidade de energia observada, o corpo pós-impacto deve ter sido centenas de vezes maior que a Terra. Isso sugere que os planetas em colisão provavelmente eram várias vezes mais massivos que a Terra e poderiam ter tido tamanhos semelhantes aos planetas “gigantes de gelo” Urano e Netuno.
Em segundo lugar, a temperatura estimada do corpo pós-impacto é de cerca de 700°C. Para manter uma temperatura relativamente baixa como essa, os planetas em colisão devem ter contido elementos com pontos de ebulição mais baixos, como a água. Isso indica que a colisão provavelmente envolveu dois planetas semelhantes a Netuno, ricos em gelo.
O atraso entre a emissão de luz infravermelha e a observação dos detritos cruzando a estrela sugere que a colisão ocorreu a uma considerável distância da estrela, possivelmente mais longe do que a Terra está do Sol. Essa configuração, com gigantes de gelo localizados mais longe da estrela, é mais semelhante ao nosso próprio sistema solar do que a muitos sistemas planetários densamente povoados encontrados ao redor de outras estrelas.
O aspecto mais emocionante dessa descoberta é a oportunidade de continuar monitorando esse sistema em evolução por décadas, permitindo que os pesquisadores validem suas conclusões. Observações futuras, usando instrumentos como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, ajudarão a determinar os tamanhos e composições das partículas na nuvem de detritos, analisar a química das camadas superiores do corpo pós-impacto e rastrear o resfriamento gradual dessa massa de detritos quente. Poderemos até mesmo vislumbrar a formação de novas luas.
Essa observação em andamento oferece uma oportunidade única de aprimorar nossas teorias e obter uma compreensão mais profunda de como os impactos gigantes moldam sistemas planetários. Até agora, só observamos as consequências de impactos em nosso próprio sistema solar. Com essa descoberta, podemos testemunhar o nascimento de um novo planeta em tempo real, lançando luz sobre um aspecto fundamental da evolução cósmica.
Em resumo, a detecção de uma colisão planetária massiva e suas consequências ao redor da estrela ASASSN-21qj é um marco significativo na astronomia, proporcionando uma visão sem precedentes do processo de formação planetária. À medida que os cientistas continuam a investigar esse sistema estelar e a evolução do corpo pós-impacto, esperamos obter insights valiosos sobre a criação de novos mundos e a complexa dinâmica do universo. [Science Alert]
