Há quase 5 mil milhões de anos, uma região de gás entrou em colapso gravitacional dentro de uma vasta nuvem molecular. No centro da região, o Sol começou a se formar, enquanto ao seu redor formou-se um disco protoplanetário de gás e poeira a partir do qual se formariam a Terra e os outros planetas do sistema solar. Sabemos que foi assim que o sistema solar começou porque observamos este processo em sistemas por toda a galáxia. Mas há detalhes do processo que ainda não compreendemos, como por exemplo a razão pela qual os planetas gasosos são relativamente raros no nosso sistema.
Nosso sistema solar tem apenas quatro planetas gasosos. O resto são os mundos rochosos do sistema solar interno. Depois, há inúmeros asteróides e os mundos gelados de Plutão e do sistema solar exterior. A maioria deles não contém muitos gases voláteis, o que é estranho porque os primeiros discos protoplanetários normalmente têm cem vezes mais gás do que poeira. Então, como um disco gasoso evolui para um sistema planetário composto principalmente de rocha? A resposta pode ser encontrada em observações recentes de um sistema jovem conhecido como TCha.
A ideia geral é que durante o estágio posterior da formação planetária a estrela central aumenta de brilho. A luz da estrela então impulsiona ventos dentro do disco que limpa qualquer gás restante do sistema. Embora este modelo possa explicar o tipo de sistemas planetários que observamos, o processo não foi observado diretamente. Isto é, até este estudo recente.
TCha é um sistema nos estágios finais da formação planetária. Observações anteriores descobriram que existe uma grande lacuna de poeira dentro do disco com um raio de mais de 30 UA, indicando que grande parte do material inicial já foi eliminado. Portanto, neste novo estudo, a equipe usou observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) para medir as linhas espectrais do argônio e do néon ionizados. Este estudo é a primeira observação de uma linha particular de argônio, Ar III.
A equipe fez duas descobertas principais. O primeiro é baseado nos níveis de energia ionizante, o que indica que o argônio é principalmente ionizado pela luz ultravioleta extrema, enquanto o néon é principalmente ionizado pelos raios X. A segunda é que ambos os gases estão a expandir-se rapidamente para longe da estrela, como pode ser visto pelo desvio Doppler das linhas espectrais. Juntas, estas descobertas mostram que os gases fazem parte de um vento estelar impulsionado por fotões de alta energia.
Com base nas observações, a equipe estima que o disco TCha está perdendo massa equivalente à de uma Lua a cada ano, o que é rápido o suficiente para limpar os discos planetários de acordo com as observações dos sistemas planetários. Embora existam muitos detalhes da evolução planetária que ainda não entendemos, este estudo apoia o modelo padrão.
Referência: Naman S. Bajaj, et al. ,Observações JWST MIRI MRS de T Cha: descoberta de um vento de disco espacialmente resolvido.” O Jornal Astronômico 167 (2024): 127.
