Um verdadeiro “pôr do sol protoplanetário” pode ser observado quando laços peculiares de gás e poeira aparecem acima dos discos planetários.
Desde a década de 1980, os astrônomos têm lutado contra esse brilho infravermelho secreto em torno de sistemas estelares jovens, e o telescópio espacial Spitzer da NASA ajudou a desvendá-lo.
Estrelas aparecem como resultado da concentração de nuvens de poeira e gás e seus efeitos gravitacionais um sobre o outro. Quando a nuvem comprimida atinge uma certa densidade, o núcleo se funde e uma nova estrela jovem aparece à luz. Enquanto esse processo de concentração está acontecendo, a estrela continua a girar naturalmente na nuvem, até que a estrela atinja a maturidade. Várias substâncias formadas durante o nascimento de uma nova estrela se acumulam em torno dela, formando discos protoplanetários rotativos planos que se transformam em corpos sólidos como asteróides e, finalmente, em planetas.
Na década de 1980, um satélite astronômico infravermelho (IRAS) foi lançado em órbita. Isso permitiu considerar sistemas estelares jovens emitindo luz infravermelha. Discos protoplanetários de gás e poeira produzem um forte sinal infravermelho, porque a jovem estrela constantemente aquece o disco e propaga ondas infravermelhas.
No entanto, mesmo durante essas primeiras observações, os astrônomos notaram uma discrepância: na opinião deles, os sistemas estelares jovens produziam muita radiação infravermelha.
Ao longo dos anos de mais observações e uso de tecnologias avançadas, os cientistas sugeriram que a simples estrutura “plana” dos discos protoplanetários talvez precise ser revisada. Novos modelos teóricos incluíram uma modificação do disco protoplanetário “clássico”, com a adição de um halo de material empoeirado, no qual, como em uma cápsula, uma jovem estrela quente é incluída. Assim, esta poeira também adiciona calor, o que poderia explicar o excesso de radiação infravermelha.
Mas usando o telescópio Spitzer e novas tecnologias de modelagem 3D, os astrônomos receberam uma resposta ainda mais completa.
À medida que a nuvem formadora de estrelas se concentra, a nova estrela não apenas preserva o momento angular da nuvem rotativa, mas também concentra todos os campos magnéticos contidos nela. O campo magnético passa através do disco protoplanetário e cria enormes laçadas, aprisionando gás, poeira e plasma como uma armadilha, e aumentando a esfera gasosa do disco. Esses enormes arcos, como uma coroa brilhante de loops cheios de plasma quente, elevando-se acima da fotosfera do Sol, podem ser o que causam excesso de luz estelar. Esses enormes arcos, aquecidos, produzem ainda mais luz infravermelha. "Se pudéssemos de alguma forma entrar em um desses discos, formar futuros planetas e observar a estrela no centro, veríamos uma imagem muito semelhante ao pôr-do-sol", disse Neil Turner, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (Pasadena, Califórnia). O disco, neste caso, não é liso e nem plano - os campos magnéticos criam manchas, e a luz das estrelas aquece ainda mais poeira.
"O material retardador da luz das estrelas não está em um halo, e não no disco em si, mas em uma atmosfera de disco suportada por campos magnéticos", disse Turner. Ele acrescentou: "A formação de tais atmosferas magnetizadas é explicada pelo fato de que o disco atrai gás para as nuvens, o que, por sua vez, contribui para o crescimento da estrela".
Os astrônomos esperam agora melhorar ainda mais esse modelo e vão observar mais sistemas protoplanetários com equipamentos como o telescópio SOFIA da NASA, o telescópio ALMA no Chile e o telescópio espacial James Webb da NASA.
