O descoperire recentă ar putea zgudui ideile noastre despre formarea planetelor. În timp ce studia exoplaneta PDS 70b, situată la aproximativ 400 de ani lumină de Pământ, o echipă de cercetători a observat o anomalie neașteptată în compoziția sa chimică. Această exoplanetă, de aproape trei ori mai masivă decât Jupiter, are o atmosferă al cărei conținut de carbon și oxigen nu corespunde așteptărilor.
Planeta PDS 70b face parte dintr-un sistem stelar situat în constelația Centaurus. Acesta conține două planete care în curs de formare în prezent. Este, de asemenea, unul dintre rarele sisteme cunoscute în care planetele încă se formează, ceea ce îl face un obiect valoros de studiu pentru astronomi. PDS 70b orbitează în jurul stelei sale la o distanță similară cu cea a orbitei lui Uranus în jurul Soarelui. Oamenii de știință estimează că această planetă se află la sfârșitul procesului de formare, după aproximativ 5 milioane de ani de creștere. Acest lucru îl face un candidat ideal pentru înțelegerea legăturii dintre planetele în curs de dezvoltare și discurile lor native de gaz și praf. Astronomii au folosit telescopul Keck II, situat în Hawaii, pentru a observa atmosfera lui PDS 70b. Prin analiza compoziției chimice a atmosferei planetei, aceștia au fost interesați în mod deosebit de cantitatea de monoxid de carbon și apă, două elemente cheie în formarea planetelor. Aceste observații au permis cercetătorilor să deducă concentrațiile de carbon și oxigen din atmosfera PDS 70b, elemente esențiale pentru înțelegerea proceselor chimice implicate în formarea planetelor.
Rezultatele analizelor au fost surprinzătoare. Conform modelelor clasice, planetele care se formează ar trebui să aibă o compoziție chimică similară cu cea a discului protoplanetar, adică bogată în carbon și oxigen. Atmosfera PDS 70b conținea mult mai puțin carbon și oxigen decât anticipaseră astronomii. Rezultatele au fost prezentate într-un articol publicat în The Astrophysical Journal Letters..
Această discrepanță i-a determinat pe cercetători să pună la îndoială modelele standard de formare a planetelor, sugerând că acestea sunt prea simpliste pentru a explica diversitatea chimică observată în unele sisteme planetare. Pentru a explica această discrepanță, astronomii propun două scenarii principale. Primul sugerează că PDS 70b ar fi încorporat în principal carbonul și oxigenul din materiale solide, cum ar fi gheața și praful, mai degrabă decât direct din gazul discului protoplanetar. Această ipoteză este susținută de observațiile recente de la telescopul spațial James Webb care arată că unele sisteme planetare în curs de dezvoltare au compuși solizi, precum gheața, care pot influența compoziția chimică a planetelor. Al doilea scenariu presupune că discul protoplanetar din jurul stelei PDS 70 a fost recent îmbogățit cu carbon. Această ipoteză se bazează pe ideea că procesele chimice din interiorul discului se pot schimba în timp, influențând compoziția planetelor care se formează. Datele actuale nu permit o decizie între aceste două ipoteze. Astronomii așteaptă observațiile viitoare, în special cele ale celei de-a doua planete din sistem, PDS 70c, pentru a determina cu mai multă certitudine care scenariu este cel mai probabil.
