Como nosso sistema solar sobreviveu a uma supernova?

Impressão artística da onda de explosão de uma supernova colidindo com os filamentos da nuvem molecular onde o Sol está se formando. Crédito: NAOJ

Evidências de proporções isotópicas dentro de meteoritos indicam que a explosão da supernova ocorreu nas proximidades, enquanto nosso sol e sistema solar ainda estavam em seus estágios de formação. A explosão de supernova resultante poderia ter destruído o sistema solar nascente.

Novos cálculos revelam que os filamentos de gás molecular, o casulo de nascimento do nosso sistema solar, desempenharam um papel importante na captura de isótopos detectados em meteoritos. Ao mesmo tempo, esse fio serviu como um escudo, protegendo o nascente sistema solar das forças devastadoras de uma explosão de supernova próxima.

Meteoritos primordiais preservam informações sobre as condições no nascimento do sol e dos planetas. Os componentes do meteorito mostram uma concentração não homogênea do isótopo radioativo do alumínio.

Essa diferença indica que uma quantidade adicional de alumínio radioativo foi introduzida logo após o início da formação do sistema solar. Uma explosão de supernova próxima é o melhor candidato para esta injeção de novos radioisótopos.

Mas uma supernova que estivesse perto o suficiente para liberar a quantidade de isótopos visíveis em meteoritos também teria criado uma onda de explosão poderosa o suficiente para atravessar o sistema solar nascente.

Uma equipe liderada por Doris Arzumanian no Observatório Astronômico Nacional do Japão propôs uma nova explicação de como o sistema solar adquiriu a quantidade de isótopos medidos em meteoritos enquanto sobreviveu ao choque de uma supernova. As estrelas se formam em grandes grupos chamados aglomerados dentro de nuvens gigantes de gás molecular.

Essas nuvens moleculares são filamentosas. Estrelas pequenas como o Sol geralmente se formam ao longo de filamentos e estrelas maiores, que vão explodir em uma supernova, geralmente se formam em axônios onde vários filamentos se cruzam.

Assumindo que o sol se formou ao longo de um filamento gasoso molecular denso e uma supernova explodiu em um eixo filamentoso próximo, o cálculo da equipe mostrou que levaria pelo menos 300.000 anos para a onda de choque quebrar os filamentos densos ao redor do sistema solar em formação.

Os componentes de meteoritos enriquecidos com isótopos radioativos se formaram em cerca de 100.000 anos de formação do sistema solar dentro do filamento denso. O filamento pai pode ter agido como uma barreira para proteger o jovem sol e ajudou a capturar isótopos radioativos da onda de choque da supernova e canalizá-los para o sistema solar ainda em formação.

Referência: “Insights on the Sun’s Birth Environment in the Context of Star Cluster Formation in Hub-Filament Systems” por Doris Arzumanian, Sota Arakawa, Masato N. Kobayashi, Kazunari Iwasaki, Kohei Fukuda, Shoji Mori, Yutaka Hirai, Masanobu Kunetomo, MS Nanda Kumar e Ichiro Kokobo, 25 de abril de 2023, disponível aqui. o Cartas do Diário Astrofísico.
DOI: 10.3847/2041-8213/acc849

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