Já fez uma baguna§a completa em sua cozinha enquanto assava? a€s vezes, pode parecer que a farinha estãoflutuando no ar, mas depois de adicionar bastante águae formar a massa, o pa£o fica mais parecido com uma bola. Um processo semelhante estãoem funcionamento em um sistema solar distante conhecido como PDS 70, exceto que a farinha e a águasão trocadas por gás e poeira. No caso do planeta PDS 70b, gás e poeira estãolentamente sendo atraa­dos a  medida que este mundo distante acumula massa ao longo de milhões de anos.

Os pesquisadores que usam o Hubble mediram diretamente a taxa de crescimento de massa do PDS 70b pela primeira vez usando as sensibilidades ultravioleta exclusivas do observata³rio para capturar a radiação de um gás extremamente quente caindo no planeta. O massivo mundo do tamanho de Jaºpiter orbita aproximadamente a  mesma distância de Urano do Sol - embora se arraste atravanãs de uma confusão de gás e poeira a  medida que se move atravanãs do sistema solar . O planeta, que começou a se formar hácerca de 5 milhões de anos, pode estar no final de seu processo de formação. As descobertas dos pesquisadores abrem uma nova maneira de estudar os planetas em formação que podem ajudar outros astrônomos a aprender mais sobre como os planetas gigantes crescem em sistemas solares remotos.

O telesca³pio espacial Hubble da NASA estãodando aos astrônomos uma rara visão de um planeta do tamanho de Jaºpiter, ainda em formação, que estãose alimentando de material ao redor de uma jovem estrela.

"Nãosabemos muito sobre como os planetas gigantes crescem", disse Brendan Bowler, da Universidade do Texas em Austin. "Este sistema planetario nos da¡ a primeira oportunidade de testemunhar o material caindo em um planeta. Nossos resultados abrem uma nova área para essa pesquisa."

Embora mais de 4.000 exoplanetas tenham sido catalogados atéagora, apenas cerca de 15 foram diretamente fotografados por telesca³pios. E os planetas estãotão distantes e pequenos que são simplesmente pontos nas melhores fotos. A nova técnica da equipe para usar o Hubble para obter imagens diretas deste planeta abre uma nova rota para futuras pesquisas sobre exoplanetas, especialmente durante os anos de formação de um planeta.

Este enorme exoplaneta, denominado PDS 70b, orbita a estrela anãlaranja PDS 70, que já éconhecida por ter dois planetas em formação ativa dentro de um enorme disco de poeira e gás que circunda a estrela. O sistema estãolocalizado a 370 anos-luz da Terra, na constelação de Centaurus.

"Este sistema étão emocionante porque podemos testemunhar a formação de um planeta", disse Yifan Zhou, também da Universidade do Texas em Austin. "Este éo planeta genua­no mais jovem que o Hubble já fotografou diretamente." Com uma juventude de 5 milhões de anos, o planeta ainda estãoreunindo material e acumulando massa. 

A sensibilidade a  luz ultravioleta (UV) do Hubble oferece uma visão única da radiação de gás extremamente quente caindo no planeta. "As observações do Hubble nos permitiram estimar a velocidade com que o planeta estãoganhando massa", acrescentou Zhou.

As observações UV, que aumentam o corpo de pesquisas sobre este planeta, permitiram a  equipe medir diretamente a taxa de crescimento em massa do planeta pela primeira vez. O mundo remoto já atingiu atécinco vezes a massa de Jaºpiter em um período de cerca de 5 milhões de anos. A atual taxa de acreção medida diminuiu atéo ponto em que, se a taxa permanecesse esta¡vel por mais um milha£o de anos, o planeta aumentaria apenas cerca de 1/100 da massa de Jaºpiter.

Zhou e Bowler enfatizam que essas observações são um aºnico instanta¢neo no tempo - mais dados são necessa¡rios para determinar se a taxa na qual o planeta estãoadicionando massa estãoaumentando ou diminuindo. "Nossas medições sugerem que o planeta estãono final de seu processo de formação." 

O jovem sistema PDS 70 épreenchido com um disco primordial de gás e poeira que fornece combusta­vel para alimentar o crescimento de planetas em todo o sistema. O planeta PDS 70b écircundado por seu pra³prio disco de gás e poeira que extrai material do disco circunstelar muito maior. Os pesquisadores levantam a hipa³tese de que as linhas do campo magnético se estendem de seu disco circunplanetario atéa atmosfera do exoplaneta e estãocanalizando material para asuperfÍcie do planeta.

“Se este material seguir colunas do disco para o planeta, causaria pontos quentes locais”, explicou Zhou. "Esses pontos quentes podem ser pelo menos 10 vezes mais quentes do que a temperatura do planeta." Essas manchas quentes foram encontradas para brilhar intensamente na luz ultravioleta. 

Essas observações oferecem insights sobre como os planetas gigantes gasosos se formaram em torno do nosso Sol há4,6 bilhaµes de anos. Jaºpiter pode ter se acumulado em um disco circundante de material em queda. Suas luas principais também teriam se formado a partir de sobras daquele disco. 

Um desafio para a equipe foi superar o brilho da estrela-ma£e. O PDS 70b orbita aproximadamente a  mesma distância que Urano do Sol, mas sua estrela émais de 3.000 vezes mais brilhante do que o planeta em comprimentos de onda ultravioleta. Enquanto Zhou processava as imagens, ele removeu com muito cuidado o brilho da estrela para deixar para trás apenas a luz emitida pelo planeta. Ao fazer isso, ele melhorou o limite de quanto perto um planeta pode estar de sua estrela nas observações do Hubble por um fator de cinco.

"Trinta e um anos após o lana§amento, ainda estamos encontrando novas maneiras de usar o Hubble", acrescentou Bowler. "A estratanãgia de observação e a técnica de pa³s-processamento de Yifan abrira£o novas janelas para o estudo de sistemas semelhantes, ou atémesmo do mesmo sistema, repetidamente com o Hubble. Com observações futuras, poderemos potencialmente descobrir quando a maior parte do gás e poeira caira¡ sobre seus planetas e se faz isso a uma taxa constante. "

Os resultados dos pesquisadores foram publicados em abril de 2021 no The Astronomical Journal .