Descoperirea făcută cu telescopul James Webb zguduie ceea ce credeam că știm despre nașterea planetelor gigantice. Astronomii au găsit dovezi care estompează linia dintre o planetă masivă și o pitică cenușie – acel tip de obiect stelar ratat.
În centrul enigmei se află sistemul HR 8799, situat la 133 de ani-lumină, în constelația Pegasus. Sistemul este surprinzător de asemănător cu al nostru, dar la o scară mult mai mare: patru giganți gazoși se rotesc pe orbite largi, într-o aranjare care amintește de Jupiter și Neptun.
Doar că masele lor extreme și distanțele față de stea au pus în dificultate vechile teorii. Conform modelelor clasice de acrecție, planete atât de uriașe nu ar fi avut timp să se adune înainte ca discul primordial de gaz și praf să fie împrăștiat de steaua tânără.
Analiza chimică confirmă originea prin acrecția de nucleu
Acum, o echipă condusă de Universitatea California din San Diego a abordat o altă întrebare: cum se formează cu adevărat acești coloși? Există două căi posibile.
Prima, acrecția de nucleu: material stâncos și înghețat se adună încet, iar când nucleul devine suficient de greu, atrage cantități uriașe de gaz. A doua, instabilitatea gravitațională: o porțiune din disc se prăbușește rapid și direct, într-un mod mult mai asemănător formării stelelor.
Pentru a afla care dintre cele două mecanisme a funcționat în HR 8799, cercetătorii au analizat lumina celor trei giganți gazoși interiori, în căutarea sulfului. În discul protoplanetar, sulful există doar în formă solidă.
Detectarea sa în atmosfera unei planete este un semnal aproape de necontestat că aceasta s-a format prin acrecție de nucleu, adunând treptat particule solide.
Cum au reușit astronomii să izoleze semnalele planetare?
Provocarea tehnică a fost colosală, deoarece cele patru planete sunt de aproximativ 10.000 de ori mai puțin luminoase decât steaua lor.
Spectrograful telescopului James Webb nu fusese conceput pentru o asemenea observație, însă Jean-Baptiste Ruffio a dezvoltat metode noi de analiză a datelor pentru a separa semnalele slabe de strălucirea copleșitoare a stelei.
Jerry Xuan a construit modele atmosferice avansate pentru a confirma prezența sulfului. Cea mai puternică dovadă a fost găsită pe planeta HR 8799 c, iar atmosferele lor conțin mai multe elemente grele decât steaua mamă, confirmând natura lor planetară.
Quinn Konopacky, coautor al studiului, subliniază că vechile modele de acrecție sunt depășite, în timp ce sistemul HR 8799, cu cei 30 de milioane de ani ai săi, continuă să redefinească granița dintre planetă și stea.
