Um estudo liderado por Jenny Frediani, da Universidade de Estocolmo, trouxe uma surpresa à astronomia planetária: um disco de formação de planetas extremamente rico em dióxido de carbono (CO₂), em uma região onde mundos semelhantes à Terra poderiam se formar. A descoberta, feita graças ao poder de observação do Telescópio Espacial James Webb (JWST), desafia os modelos clássicos de química dos discos protoplanetários e levanta novas questões sobre a origem da diversidade de sistemas planetários no universo. O estudo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.
De modo geral, os discos protoplanetários (locais de nascimento dos planetas) apresentam fortes assinaturas de vapor d’água em suas regiões internas, resultado da sublimação de gelo que migra das áreas mais frias do disco para as mais quentes. Mas neste caso, o JWST, por meio do instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument), revelou o oposto: a presença dominante de dióxido de carbono, enquanto a água aparece quase invisível.
“Na maioria dos discos, a água é a molécula que se destaca nas zonas internas. Mas aqui, praticamente não vemos água, e sim uma abundância incomum de CO₂”, explica Frediani. Essa descoberta põe em xeque explicações tradicionais da evolução química desses ambientes, sugerindo que processos adicionais, como a intensa radiação ultravioleta da estrela central ou de estrelas vizinhas massivas, estejam transformando a composição do disco.
Além do CO₂ em quantidades inesperadas, os astrônomos detectaram variações isotópicas da molécula, enriquecidas em carbono-13 e oxigênio-17 e 18. Essas assinaturas químicas oferecem paralelos intrigantes com as composições encontradas em meteoritos e cometas do nosso sistema solar. Isso pode ajudar a esclarecer mistérios de longa data sobre a química primordial que moldou a Terra e outros planetas.
O disco analisado se encontra na região de formação estelar NGC 6357, a cerca de 1,7 quiloparsecs de distância (aproximadamente 53 trilhões de quilômetros). Essa região é conhecida por abrigar ambientes extremos de radiação, que afetam diretamente a evolução dos discos protoplanetários.
Segundo Maria-Claudia Ramirez-Tannus, do Instituto Max Planck de Astronomia, e líder da colaboração internacional XUE (eXtreme Ultraviolet Environments):
“Essa descoberta mostra como campos de radiação intensos podem remodelar os blocos de construção dos planetas. Como a maioria das estrelas (e provavelmente a maioria dos planetas) se forma em regiões como essa, entender esses efeitos é essencial para prever a diversidade de atmosferas e potenciais habitabilidades.”
Graças à alta sensibilidade do MIRI, os astrônomos conseguem observar discos até então ocultos por poeira cósmica, obtendo informações sem precedentes sobre as condições químicas e físicas de suas zonas internas. A Suécia teve papel ativo nesse avanço: cientistas da Universidade de Estocolmo e da Chalmers participaram do desenvolvimento do instrumento, que opera entre 5 e 28 micrômetros, sendo fundamental para detectar moléculas como o CO₂.
Essa revelação sugere que a formação planetária pode ser muito mais diversa do que os modelos clássicos indicavam. Se o CO₂ pode dominar em regiões potencialmente habitáveis, isso impacta diretamente a previsão de atmosferas em exoplanetas e a busca por bioassinaturas.
A pesquisa também reforça a importância de comparar discos em diferentes tipos de ambientes estelares, dos mais isolados e tranquilos aos mais violentos e irradiados. É nesse contraste que os astrônomos poderão compreender melhor como se formam e evoluem planetas parecidos ou diferentes da Terra.
Sobre a imagem: Uma imagem da região de formação estelar NGC 6357 com a estrela jovem XUE 10. Observações com o JWST/MIRI revelam um disco de formação planetária cujo espectro mostra detecções claras de quatro formas distintas de dióxido de carbono (CO₂), mas apenas pouca água, fornecendo novos insights sobre o ambiente químico onde os planetas estão se formando. Crédito: Universidade de Estocolmo (SU) e María Claudia Ramírez-Tannus, Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA).
Link do estudo: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/09/aa55718-25/aa55718-25.html
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