Estrelas descem atmosferas de planetas que se formam de perto

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Pode demorar um pouco até que os astrônomos concordem com um modelo padrão para a formação de planetas em torno das estrelas. Até recentemente, afinal, os terráqueos careciam de técnicas confiáveis ​​para vislumbrar muito além do nosso próprio sistema solar.

Com base em nosso próprio quintal, uma teoria predominante é que planetas rochosos como Mercúrio, Terra e Marte se formam lentamente, perto do sol, a partir de colisões de corpos menores e sólidos, enquanto gigantes gasosos se formam mais rápido e mais longe da estrela - geralmente dentro do primeiro dois milhões de anos da vida de uma estrela - a partir de núcleos rochosos menores que atraem facilmente gases.

Mas novos dados estão sugerindo que alguns gigantes gasosos se formam próximos de suas estrelas - tão próximos que ventos estelares intensos os roubam desses gases, levando-os de volta aos seus núcleos.

Uma equipe de pesquisa internacional descobriu que exoplanetas gigantes que orbitam muito perto de suas estrelas - menos de 2% de uma Unidade Astronômica (AU) - podem perder um quarto de sua massa durante a vida. Uma UA é a distância entre a Terra e o Sol.

Tais planetas podem perder completamente a atmosfera.

A equipe, liderada por Helmut Lammer, do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Austríaca de Ciências, acredita que o recém-descoberto CoRoT-7b "Super Terra", que possui menos do dobro da massa da Terra, poderia ser o núcleo despojado de um Planeta do tamanho de Netuno.

A equipe usou modelos de computador para estudar a possível perda de massa atmosférica durante um ciclo de vida estelar de exoplanetas a distâncias orbitais inferiores a 0,06 UA, onde os parâmetros planetários e estelares são muito bem conhecidos pelas observações.

Mercúrio é nosso único vizinho orbitando o Sol nesse intervalo; Vênus orbita em cerca de 0,72 AUs.

Os 49 planetas considerados no estudo incluíram gigantes de gás quente, planetas com massas semelhantes ou maiores que os de Saturno e Júpiter e gigantes de gelo quente, planetas comparáveis ​​a Urano ou Netuno. Todos os exoplanetas da amostra foram descobertos usando o método de trânsito, onde o tamanho e a massa do planeta são deduzidos observando o quanto sua estrela-mãe diminui à medida que o planeta passa à sua frente.

"Se os dados de trânsito são precisos, esses resultados têm grande relevância para as teorias de formação planetária", disse Lammer, que está apresentando resultados na Semana Europeia de Astronomia e Ciência Espacial, de 20 a 23 de abril na Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido.

“Descobrimos que o gigante gasoso do tipo Júpiter WASP-12b pode ter perdido cerca de 20 a 25% de sua massa ao longo da vida, mas que outros exoplanetas em nossa amostra tiveram perda de massa insignificante. Nosso modelo mostra também que um efeito importante importante é o equilíbrio entre a pressão da camada eletricamente carregada da atmosfera do planeta e a pressão do vento estelar e da ejeção de massa coronal (CMEs). Em órbitas próximas a 0,02 UA, as CMEs - violentas explosões das camadas externas da estrela - sobrecarregam a pressão atmosférica do exoplaneta, causando a perda talvez de várias dezenas de por cento de sua massa inicial durante sua vida útil. ”

A equipe descobriu que os gigantes de gás poderiam evaporar até o tamanho do núcleo se orbitarem mais perto do que 0,015 UA. Gigantes de gelo de menor densidade podem perder completamente seu envelope de hidrogênio a 0,045 UA. Gigantes gasosos que orbitam a mais de 0,02 UA perderam cerca de 5-7 por cento de sua massa. Outros exoplanetas perderam menos de 2%. Os resultados sugerem que o CoRoT-7b pode ser um planeta evaporado do tipo Netuno, mas não o núcleo de um gigante gasoso maior. Simulações de modelos indicam que gigantes de gás de massa maiores não poderiam ter sido evaporados para a faixa de massa determinada para o CoRoT-7b.

Para maiores informações:

A Semana Europeia da Astronomia e das Ciências Espaciais
A Sociedade Astronômica Real

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