Atualizado 6 de maio de 2026
Astrofísicos desvendam o mistério da formação dos discos planetários usando o Telescópio ALMA no Chile. A nuvem de poeira e gás que forma discos Proto planetários seguem um padrão lento, gradual e organizado, e não abrupto e caótico como modelos previam.
A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.
Essa descoberta não apenas resolve uma dúvida de décadas sobre a estabilidade orbital, mas nos faz questionar: se a formação é tão organizada, a vida em outros sistemas seria mais comum do que prevíamos? Ou essa ‘calmaria’ é uma exceção do nosso próprio canto da galáxia?
A seguir veremos como a ciência desvendou a formação dos discos protoplanetários usando o telescópio ALMA e Modelagem, alterando profundamente a visão anterior. Em texto, imagens e vídeos.
Vídeo 1: Como os planetas se formam?
Vídeo 2: O surgimento do Sistema Solar — Como o Sistema Solar surgiu
Vídeo 3: O Mistério Do Sistema Solar: Cinturão De Kuiper
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Planetas, incluindo todos os do Sistema Solar, nascem dentro de um disco giratório de gás e poeira que orbita uma estrela jovem. Mas como?
Sempre imaginamos o nascimento de um sistema solar como uma explosão de violência gravitacional, onde planetas lutam para sobreviver a um colapso abrupto de uma nuvem de poeira e gás.
Mas e se estivéssemos errados? Sim, estávamos. Novas evidências astrofísicas sugerem que o universo é muito mais paciente. O processo é lento, quase coreografado.
Todos os planetas, incluindo todos os do Sistema Solar, nasceram dentro de um disco giratório de gás e poeira que orbitava uma estrela jovem.
Os astrônomos há muito sabem que esses discos existem e que os planetas se formam dentro deles.
Contudo, o que eles não conseguiam explicar era como a matéria-prima chegava lá.
Agora, um novo estudo liderado por Indrani Das, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica (ASIAA), encontrou a peça que faltava:
uma zona de transição distinta onde o gás caótico em queda se acomoda gradualmente na rotação ordenada de um disco formador de planetas.
A equipe a denominou ENDTRANZ (Zona de Transição do Disco de Envoltório) e a detectou pela primeira vez em um sistema estelar jovem real usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Estrelas jovens são cercadas por uma vasta camada de gás e poeira chamada envelope. A gravidade atrai esse material para dentro, alimentando tanto a estrela em crescimento quanto o disco ao seu redor.
Mas o gás que cai se move de forma diferente do disco, mais lenta e caótica, e o ponto em que um se transforma no outro nunca havia sido claramente observado.
Modelos teóricos anteriores assumiam que a transição era abrupta, quase instantânea. O novo estudo mostra que não é.
Conforme os autores, é crucial entender se existe uma zona de transição física na interface envelope-disco onde a velocidade de influxo dentro do envelope possa desacelerar gradualmente ao longo de uma região extensa, em vez de impactar abruptamente o disco rotacionalmente suportado.
Shantanu Basu, diretor interino do Instituto Canadense de Astrofísica Teórica, faz parte de uma equipe internacional que revelou, pela primeira vez, como o gás proveniente de núcleos de formação estelar se transforma gradualmente em discos de formação planetária.
O estudo, liderado por Indrani Das, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica, combina simulações numéricas com observações do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
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Vídeo 1: Como os planetas se formam?
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A fase de “ENDTRANZ” resulta da redistribuição de massa e momento angular na formação de discos proto planetários, de forma lenta e organizada
Discos protoplanetários se formam ao redor de estrelas jovens quando núcleos densos de nuvens moleculares colapsam sob sua própria gravidade.
Uma camada externa de gás e poeira, conhecida como envelope, envolve e alimenta tanto a estrela quanto o disco em formação.
Embora seja bem compreendido que planetas eventualmente se formam dentro desses discos e seguem órbitas keplerianas (a trajetória elíptica de um objeto girando em torno de um objeto central muito mais massivo devido à gravidade), o mecanismo que transforma o gás que cai do envelope em movimento kepleriano (uma rotação altamente organizada e estável) dentro do disco permanece um mistério há décadas.
Usando simulações numéricas com o código FEOSAD, a equipe rastreou como o núcleo de uma nuvem em colapso evolui para um sistema estrela-disco — e descobriu que a transição se desenrola gradualmente em uma região finita, deixando uma assinatura reveladora:
> Um “salto” característico na distribuição do momento angular específico, uma medida de como o gás gira em função de sua distância da estrela.
“A existência do ENDTRANZ resulta naturalmente da redistribuição de massa e momento angular durante a formação de discos ao redor de estrelas jovens.
Esse processo, em última análise, governa como o material que cai do envelope, que gira mais lentamente do que a velocidade kepleriana, se espalha para formar o disco e gradualmente se estabiliza em uma rotação kepleriana ordenada”, explicou Das.
Das enfatiza que a descoberta do EnDTranZ é um grande passo adiante na compreensão de como as estrelas e os sistemas planetários, incluindo como o nosso próprio Sistema Solar, se formam.
Para testar se o ENDTRANZ existe na natureza, a equipe recorreu a L1527 IRS, uma jovem protoestrela localizada a cerca de 450 anos-luz de distância na nuvem molecular de Touro.
Usando dados do programa ALMA Large Program eDisk (Embedded Disks in Planet Formation), eles encontraram exatamente a mesma assinatura de momento angular que as simulações haviam previsto, abrangendo uma zona com aproximadamente 16 unidades astronômicas de largura, ou cerca de 16 vezes a distância da Terra ao Sol.
“Esse traçador ENDTRANZ se manifesta essencialmente a partir da transição gradual na velocidade de rotação, o que oferece uma estrutura de diagnóstico para a compreensão dos processos físicos em jogo que impulsionam a evolução do disco”, disse Shantanu Basu, diretor interino do Instituto Canadense de Astrofísica Teórica e coautor do estudo.
A extraordinária resolução do ALMA foi essencial para tornar essa detecção possível, resolvendo a estrutura na interface precisa entre o envelope e o disco, um regime que antes estava fora de alcance.
“Uma inspeção e comparação cuidadosas da dependência radial do momento angular específico entre os dados observacionais e as simulações ajudaram a identificar a evidência do fenômeno ENDTRANZ em L1527 IRS”, disse Nagayoshi Ohashi, investigador principal do Programa ALMA eDisk Large e coautor do estudo.
“Esse ‘salto’ nos dados é causado por uma mudança gradual na velocidade de rotação do gás”, disse Basu, coautor do estudo.
Rastrear essa mudança na rotação nos fornece uma ferramenta de diagnóstico poderosa para entender as forças físicas que impulsionam a evolução desses discos formadores de planetas.
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O novo modelo foi confirmado quando aplicado em outro sistema estelar em formação: L1527 IRS, uma estrela jovem a 450 anos-luz, com um disco de 70 UA
A equipe também estudou L1527 IRS, uma estrela jovem localizada a 450 anos-luz da Terra na nuvem molecular de Touro, que abriga um disco com um raio de aproximadamente 70 unidades astronômicas.
Usando observações de alta resolução do programa ALMA Large Program eDisk (Embedded Disks in Planet Formation), os pesquisadores identificaram um salto semelhante no perfil radial do momento angular específico na transição entre o envelope e o disco do sistema.
Abrangendo uma largura radial de cerca de 16 unidades astronômicas, esse salto observado confirmou a existência de uma zona de transição.
“A princípio, eu não acreditava que os dados observacionais de L1527 IRS mostrassem evidências de EnDTranZ, mas, surpreendentemente, elas estavam lá!
“Uma inspeção cuidadosa e a comparação da dependência radial do momento angular específico entre os dados observacionais e a simulação ajudaram a identificar a evidência de EnDTranZ em L1527 IRS”, disse Ohashi, investigador principal do programa ALMA eDisk Large e um dos coautores deste estudo.
“Curiosamente, o modelo EnDTranZ exibe variações locais significativas na cinemática ao redor da circunferência do disco e, quando combinado com observações, pode oferecer informações sobre a complexa estrutura espiral de um disco protoplanetário”, comentou Vorobyov, outro coautor do estudo.
Este trabalho pioneiro estabelece o EnDTranZ como uma nova fronteira nos estudos de formação de estrelas e planetas, abrindo caminho para uma exploração mais profunda de sua física complexa e para a busca de suas assinaturas em outros sistemas estelares jovens. Como observa a equipe, isso é apenas o começo.
A descoberta estabelece o ENDTRANZ como uma característica fundamental de como as estrelas e os sistemas planetários se formam — e abre caminho para a busca da mesma assinatura em outros sistemas jovens por toda a galáxia.
“De muitas maneiras, acreditamos que isso é apenas o começo!”, disse Das.
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Sobre o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma instalação astronômica internacional, é uma parceria entre o Observatório Europeu do Sul (ESO), a Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências Naturais (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile.
O ALMA é financiado pelo ESO em nome de seus Estados-Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá (NRC) e o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia (NSTC) de Taiwan, e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) de Taiwan e o Instituto Coreano de Astronomia e Ciências Espaciais (KASI).
A construção e as operações do ALMA são lideradas pelo ESO em nome de seus Estados-Membros; pelo Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO), gerenciado pela Associated Universities, Inc. (AUI), em nome da América do Norte; e pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ) em nome do Leste Asiático.
O Observatório Conjunto do ALMA (JAO) fornece a liderança e a gestão unificadas da construção, do comissionamento e da operação do ALMA.
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Bibliografia
Curadoria Técnica e Análise Audiovisual: Conteúdo Bibliográfico e Audiovisual Selecionado e Validado por Dr. Sergio Almeida Loiola – CV Lattes/CNPq.
The Astrophysical Journal
Modeling the Break in the Specific Angular Momentum within the Envelope–Disk Transition Zone
http://DOI 10.3847/1538-4357/ae4725
Telescópio Alma
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
ALMA Reveals How Planet-Forming Disks Take Shape
Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica
Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto
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Análise Audiovisual
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