Nota de Imprensa

Astrónomos observam pela primeira vez o nascimento de um novo sistema solar

16 de Julho de 2025

Investigadores internacionais identificaram, pela primeira vez, o momento em que planetas se começaram a formar em torno de uma estrela que não o Sol. Com o auxílio do ALMA, do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro, e do Telescópio Espacial James Webb (JWST), os astrónomos observaram a criação dos primeiros nódulos de matéria de formação planetária: minerais quentes que começam a solidificar-se. Esta descoberta marca a primeira vez que um sistema planetário é identificado numa fase tão precoce da sua formação, ao mesmo tempo que abre uma janela para o passado do nosso próprio Sistema Solar.

“Identificámos, pela primeira vez, o momento mais precoce em que se inicia a formação de um planeta em torno de uma estrela que não o nosso Sol”, afirma Melissa McClure, professora da Universidade de Leiden, nos Países Baixos, e autora principal do novo estudo publicado hoje na revista Nature.

A coautora Merel van 't Hoff, professora na Universidade de Purdue, EUA, compara a descoberta a “uma fotografia do Sistema Solar bebé”, dizendo que “estamos a ver um sistema que se parece com o nosso Sistema Solar quando este se começou a formar”.

Este sistema planetário recém nascido está a surgir em torno da HOPS-315, uma protoestrela situada a cerca de 1300 anos-luz de distância da Terra e que é uma análoga do nosso Sol bebé. Os astrónomos observam frequentemente em torno destas estrelas bebés discos de gás e poeira, os chamados ‘discos protoplanetários’, que são os locais onde se formam novos planetas. Embora já tenham sido observados anteriormente discos jovens com planetas recém formados, massivos e semelhantes a Júpiter, McClure diz que “sempre soubemos que as primeiras partes sólidas dos planetas, ou ‘planetesimais’, têm de se formar em fases anteriores”.

No nosso Sistema Solar, o primeiro material sólido a condensar-se em torno do Sol perto da atual localização da Terra encontra-se preso em meteoritos antigos. Os astrónomos datam estas rochas primordiais para determinar quando começou a formação do nosso Sistema Solar. Estes meteoritos estão cheios de minerais cristalinos que contêm monóxido de silício (SiO) e que podem condensar-se às temperaturas extremamente elevadas presentes nos discos planetários jovens. Com o tempo, estes sólidos recém condensados juntam-se, lançando as sementes para a formação de planetas à medida que ganham tamanho e massa. Os primeiros planetesimais de tamanho quilométrico do Sistema Solar, que cresceram e se tornaram planetas como a Terra ou o núcleo de Júpiter, formaram-se logo após a condensação destes minerais cristalinos.

Com esta nova descoberta, os astrónomos encontraram provas de que estes minerais quentes começam a condensar-se no disco protoplanetário da HOPS-315. Os resultados mostram que o SiO está presente em torno desta jovem estrela no seu estado gasoso, bem como no interior destes minerais cristalinos, sugerindo que começou agora a solidificar-se. “Este processo nunca tinha sido observado anteriormente num disco protoplanetário, ou em qualquer outro lugar fora do nosso Sistema Solar”, explica o coautor do estudo Edwin Bergin, professor na Universidade de Michigan, EUA.

Estes minerais foram identificados pela primeira vez com o auxílio do Telescópio Espacial James Webb, um projeto conjunto das agências espaciais norte-americana, europeia e canadiana. Para descobrir de onde vinham exatamente os sinais, a equipa observou o sistema com o ALMA, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, que é operado pelo ESO em conjunto com parceiros internacionais no deserto chileno do Atacama.

Com os dados obtidos, os investigadores conseguiram determinar que os sinais químicos provêem de uma pequena região do disco em torno da estrela, equivalente à órbita da cintura de asteróides em torno do Sol. “Estamos de facto a ver estes minerais num local deste sistema extrassolar correspondente ao sítio onde os vemos nos asteróides do nosso Sistema Solar”, diz o coautor Logan Francis, investigador de pós-doutoramento da Universidade de Leiden.

Por este motivo, o disco da HOPS-315 é um ótimo análogo para estudar a nossa própria história cósmica. Como diz Merel van 't Hoff, “este sistema é um dos melhores que conhecemos para sondar realmente alguns dos processos que aconteceram no nosso Sistema Solar”, para além de oferecer também aos astrónomos uma nova oportunidade para estudar a formação planetária precoce, uma vez que pode ser usado como substituto dos sistemas solares recém nascidos da Galáxia.

A astrónoma do ESO e gestora do ALMA na Europa, Elizabeth Humphreys, que não participou no estudo, comenta: "Fiquei muito impressionada com este estudo, que revela uma fase muito precoce da formação planetária, sugerindo que a HOPS-315 pode ser usada para compreender melhor como se formou o nosso próprio Sistema Solar. Este resultado realça bem o poder combinado do JWST e do ALMA na exploração de discos protoplanetários”.

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi apresentado no artigo “Refractory solid condensation detected in an embedded protoplanetary disk” (doi: 10.1038/s41586-025-09163-z) a ser publicado na revista Nature.

A equipa é composta por M. K. McClure (Observatório de Leiden, Universidade de Leiden, Países Baixos [Leiden]), M. van 't Hoff (Department of Astronomy, The University of Michigan, Michigan, EUA [Michigan], e Purdue University, Department of Physics and Astronomy, Indiana, EUA), L. Francis (Leiden), Edwin Bergin (Michigan), W.R. M. Rocha (Leiden), J. A. Sturm (Leiden), D. Harsono (Instituto de Astronomia, Departamento de Física, Universidade Nacional de Tsing Hua, Taiwan), E. F. van Dishoeck (Leiden), J. H. Black (Universidade de Tecnologia Chalmers, Departamento do Espaço, Terra e Ambiente, Observatório Espacial de Onsala, Suécia), J. A. Noble (Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires, CNRS, Aix Marseille Université, França), D. Qasim (Southwest Research Institute, Texas, EUA) e E. Dartois (Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay, CNRS, Université Paris-Saclay, França).

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia (NSTC) da Taiwan e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte; e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, Chéquia, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

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Email: vanthoff@purdue.edu

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Leiden, The Netherlands
Tel: +31 71 527 2727
Email: francis@strw.leidenuniv.nl

Edwin Bergin
Department of Astronomy, University of Michigan
Ann Arbor, Michigan, United States
Tel: +1 734 764 3441
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2512, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.