Ao redor de PDS 70, nem tudo está pronto. Essa estrela tem apenas 5,4 milhões de anos e ainda está imersa em seu disco de gás e poeira.
Duas planetas gigantes, PDS 70 b e PDS 70 c, já foram detectados ali. Elas orbitam uma vasta região empobrecida em matéria, entre o disco interno e o disco externo.
Visões ampla e aproximada do disco que envolve PDS 70 c, observado com o ALMA.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.
Foi nesse cenário ainda jovem que, em 2023, o James Webb detectou vapor de água aquecido a cerca de 600 K, bem perto da estrela. Ele está no disco interno, próximo das regiões onde planetas rochosos poderiam se formar.
De onde vem essa água? Vários cenários continuam possíveis. Ela pode ter se formado no local ou ter viajado com minúsculas poeiras congeladas vindas de regiões mais frias.
Um estudo publicado na Nature Communications acrescenta outra possibilidade. Exocometas também poderiam transportar matéria volátil para o interior do sistema.
Os pesquisadores revisaram 52 espectros de PDS 70 registrados com o HARPS entre 2018 e 2020. Nos dados de 2018, algumas linhas do sódio aparecem, desaparecem e mudam rapidamente de velocidade.
Esse comportamento não lembra uma nuvem de gás distribuída uniformemente. Ele se parece mais com as assinaturas já associadas a exocometas ao redor de outras estrelas, especialmente Beta Pictoris.
A ideia é bastante simples. Quando um pequeno corpo passa muito perto de sua estrela, o calor pode vaporizar parte de sua matéria. O sódio assim liberado absorve determinados comprimentos de onda da luz estelar, deixando um traço no espectro.
Portanto, os astrônomos não veem diretamente os exocometas. Eles acompanham o gás que esses corpos poderiam liberar durante sua passagem. Essa nuance é importante, pois outros fenômenos relacionados ao disco também podem produzir gás.
Os autores testaram, entre outras, a hipótese de ventos originados no disco. Ela explica menos bem as rápidas variações observadas em 2018. Depois, em 2026, o UVES detectou novamente linhas variáveis de sódio.
Algumas estavam deslocadas para o vermelho, enquanto as de 2018 eram principalmente azuis. Essa diversidade fornece um argumento adicional a favor do cenário dos exocometas.
Resta um problema: como pequenos corpos formados longe da estrela podem chegar tão perto? As simulações oferecem uma possível resposta. A gravidade dos dois planetas gigantes pode perturbar fortemente os planetesimais do disco externo.
Alguns são então lançados para o interior em órbitas muito alongadas. O processo pode ocorrer em alguns milhões de anos, ou seja, durante a própria juventude do sistema.
É aqui que a ligação com a água se torna interessante. Esses pequenos corpos podem conter gelo e outros compostos voláteis. Ao se aproximarem da estrela, poderiam liberar parte deles nas regiões internas.
O sódio detectado, contudo, não prova que esses objetos tenham trazido a água observada pelo James Webb. Ele mostra principalmente que um transporte de matéria por pequenos corpos é compatível com as observações e com a dinâmica do sistema.
Se essa interpretação for confirmada, PDS 70 se tornará o sistema mais jovem conhecido a apresentar atividade exocometária. Observações mais longas poderiam medir a aceleração dessas assinaturas e restringir melhor as órbitas. A busca por caudas de poeira, por sua vez, forneceria uma evidência muito mais direta.