Hoje, falaremos sobre as nebulosas planetárias, que são eventos belíssimos e fascinantes que marcam as fases finais da vida de estrelas de massa intermediária, assim como nosso Sol. Vamos nessa jornada ?
Surgimento
Apesar do nome, nebulosas planetárias não têm relação com planetas. Esse nome foi dado no século XVIII, quando os primeiros astrônomos observaram essas estruturas e acharam que pareciam planetas gasosos (como Urano ou Netuno) através de telescópios rudimentares; na verdade, são conchas de gás e poeira expelidas por uma estrela moribunda, geralmente do tipo anã branca em formação, ou seja, são os restos finais da explosão de uma estrela de massa intermediária.
Uma estrela, ao final de sua fase na sequência principal, consome todo o hidrogênio em seu núcleo e passa a fundir hélio. Com isso, o núcleo se contrai e aquece, enquanto as camadas externas se expandem, dando origem à fase de gigante vermelha. Nessa etapa, a estrela torna-se instável e sofre pulsações térmicas, que resultam na intensa perda de massa das camadas externas, lançadas ao espaço na forma de ventos estelares. Com o tempo, o núcleo quente rico em carbono e oxigênio, fica exposto e começa a emitir radiação ultravioleta intensa, que ioniza o gás ao redor, fazendo com que essas camadas gasosas brilhem. Para estrelas como o Sol, a fase mais significativa para a formação da nebulosa planetária é o chamado Ramo Assintótico das Gigantes (AGB), em que ocorre a maior parte da perda de massa.
Enquanto a fase de gigante vermelha pode durar entre 100 milhões e 1 bilhão de anos, dependendo da massa e composição da estrela, a fase de expulsão e ionização dos gases pode durar de 100.000 a 1 milhão de anos e , assim que o envelope externo é completamente expulso e o núcleo fica exposto, a nebulosa planetária se forma rapidamente: o gás ao redor é ionizado em um período relativamente curto, de cerca de 1.000 a 10.000 anos.
Uma curiosidade extremamente interessante é que se a estrela for menos massiva que ~0,8 vezes a massa do Sol, ela pode não chegar a formar uma nebulosa planetária visível, pois sua radiação não será intensa o suficiente para ionizar o gás.
Elementos formados
Durante a vida da estrela e em suas últimas fases, ocorrem processos nucleares que resultam na formação de vários elementos; o Hidrogênio (H) é presente desde o início, logo após o Hélio (He) é produto da fusão do hidrogênio, o Carbono (C) e o Oxigênio (O) são formados durante a fusão de hélio, e no fim alguns traços de Nitrogênio (N),Neônio (Ne),Enxofre (S) e Silício (Si) são formados. Esses elementos são liberados no espaço e enriquecem o meio interestelar, contribuindo para a formação de novas estrelas e planetas.
O Fim
No fim da fase estelar, um núcleo remanescente é mantido enquanto todos os gases ao redor da estrelas são expelidos ao meio interstelar, este Núcleo remanescente (futura anã branca) pode atingir temperaturas de até 100.000 – 200.000 K (Kelvin) e o gás aquecido pela radiação ultravioleta do núcleo pode alcançar uma temperatura típica de 8.000 a 20.000 K. Embora não seja um processo extremamente violento, o material ejetado pode se expandir por distâncias enormes, o diâmetro típico de nebulosas planetárias pode alcançar cerca de 0,5 a 3 anos-luz e a velocidade de expansão gira em cerca de 20 a 30 km/s, podendo chegar a 100 km/s em casos extremos. Assim, o gás expelido viaja pelo espaço, e a nebulosa pode durar 10.000 a 50.000 anos antes de se dissipar. É interessante perceber que há uma diferença entre esse gás expelido no fim da vida de uma estrela uma nuvem molecular, os gases de uma nebulosa planetária têm em seu centro uma anã branca, que é o núcleo remanescente de uma estrela que em um momento já esteve naquele local realizando fusão nuclear, porém em nuvens moleculares nós temos mais gás e massa, gerando uma maior formação de estrelas, então as principais diferenças seriam a sua origem, composição, estrutura, temperatura e função no ciclo de vida estelar.
Caso tenha interesse em ler conteúdos que estudamos para criar nossos posts sobre astronomia, você pode ler livros como Cosmos, de Carl Sagan, Astronomia: os astros, a ciência, a vida cotidiana de Marcelo Shappo e Os mistérios do Universo do Manual do Mundo.
Ok, mas e a anã branca ? Esse núcleo que sobra, o que é e quanto tempo pode durar ? Acompanhe nossos posts para mais!
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