Os astrônomos desenvolveram o modelo mais realista atéo momento da formação de planetas em sistemas estelares binários.

Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge e do Instituto Max Planck de Fa­sica Extraterrestre, mostraram como exoplanetas em sistemas estelares binários - como os planetas 'Tatooine' avistados pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA - surgiram sem serem destrua­dos em seus ambiente caa³tico de nascimento.

Eles estudaram um tipo de sistema bina¡rio em que a estrela companheira menor orbita a estrela-ma£e maior aproximadamente uma vez a cada 100 anos - nosso vizinho mais pra³ximo, Alpha Centauri, éum exemplo desse sistema.

"Um sistema como este seria o equivalente a um segundo Sol onde Urano esta¡, o que faria nosso pra³prio sistema solar parecer muito diferente", disse o co-autor Dr. Roman Rafikov, do Departamento de Matema¡tica Aplicada e Fa­sica Tea³rica de Cambridge.

Rafikov e seu coautor, Dr. Kedron Silsbee, do Instituto Max Planck de Fa­sica Extraterrestre, descobriram que, para a formação de planetas nesses sistemas, os planetesimais - blocos de construção planetarios que orbitam em torno de uma jovem estrela - precisam comea§ar pelo menos 10 quila´metros de dia¢metro, e o disco de poeira, gelo e gás ao redor da estrela, dentro do qual os planetas se formam, precisa ser relativamente circular.

A pesquisa, publicada na Astronomy and Astrophysics , traz o estudo da formação de planetas em binários a um novonívelde realismo e explica como tais planetas, vários dos quais já foram detectados, poderiam ter se formado.

Acredita-se que a formação do planeta comece em um disco protoplanetario - feito principalmente de hidrogaªnio, hanãlio e minaºsculaspartículas de gelo e poeira - orbitando uma jovem estrela. De acordo com a teoria atual sobre como os planetas se formam, conhecida como acranãscimo de núcleo, aspartículas de poeira aderem umas a s outras, formando corpos sãolidos cada vez maiores. Se o processo parar antes do tempo, o resultado pode ser um planeta rochoso parecido com a Terra. Se o planeta ficar maior que a Terra, sua gravidade serásuficiente para reter uma grande quantidade de gás do disco, levando a  formação de um gigante gasoso como Jaºpiter.

"Esta teoria faz sentido para sistemas planetarios formados em torno de uma única estrela, mas a formação de planetas em sistemas binários émais complicada, porque a estrela companheira atua como um batedor de ovos gigante, excitando dinamicamente o disco protoplanetario", disse Rafikov.

"Em um sistema com uma única estrela, aspartículas no disco estãose movendo em baixas velocidades, então elas facilmente se unem quando colidem, permitindo que cresa§am", disse Silsbee. "Mas por causa do efeito gravitacional de 'batedor de ovos' da estrela companheira em um sistema bina¡rio, aspartículas sãolidas colidem umas com as outras a uma velocidade muito mais alta. Então, quando elas colidem, elas se destroem."

Muitos exoplanetas foram localizados em sistemas binários, então a questãoécomo eles chegaram la¡. Alguns astrônomos chegaram a sugerir que talvez esses planetas estivessem flutuando no espaço interestelar e tenham sido sugados pela gravidade de um bina¡rio, por exemplo.

Rafikov e Silsbee realizaram uma sanãrie de simulações para ajudar a resolver esse mistanãrio. Eles desenvolveram um modelo matema¡tico detalhado de crescimento planetario em um bina¡rio que usa entradas físicas realistas e contabiliza processos que são freqa¼entemente esquecidos, como o efeito gravitacional do disco de gás no movimento dos planetesimais dentro dele.

"O disco éconhecido por afetar diretamente os planetesimais por meio do arrasto de gás, agindo como uma espanãcie de vento", disse Silsbee. "Ha¡ alguns anos, percebemos que, além do arrasto do gás, a gravidade do pra³prio disco altera dramaticamente a dina¢mica dos planetesimais, em alguns casos permitindo que os planetas se formem mesmo apesar das perturbações gravitacionais devidas ao companheiro estelar."

"O modelo que construa­mos reaºne este trabalho, bem como outros trabalhos anteriores, para testar as teorias de formação do planeta", disse Rafikov.

Seu modelo descobriu que os planetas podem se formar em sistemas binários como Alpha Centauri, desde que os planetesimais comecem pelo menos 10 quila´metros de dia¢metro e que o pra³prio disco protoplanetario seja quase circular, sem grandes irregularidades. Quando essas condições são satisfeitas, os planetesimais em certas partes do disco acabam se movendo devagar o suficiente entre si para que fiquem juntos em vez de se destrua­rem.

Essas descobertas da£o suporte a um mecanismo particular de formação de planetesimal, chamado de instabilidade de fluxo, sendo parte integrante do processo de formação do planeta. Essa instabilidade éum efeito coletivo, envolvendo muitaspartículas sãolidas na presença de gás, que écapaz de concentrar gra£os de poeira do tamanho de pedregulho a pedregulho para produzir alguns planetesimais grandes, que sobreviveriam a  maioria das colisaµes.

Os resultados deste trabalho fornecem informações importantes para as teorias de formação de planetas em torno de estrelas bina¡rias e únicas , bem como para as simulações hidrodina¢micas de discos protoplanetarios em binários. No futuro, o modelo também poderia ser usado para explicar a origem dos planetas 'Tatooine' - exoplanetas orbitando ambos os componentes de um bina¡rio - cerca de uma daºzia dos quais foram identificados pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA.