GD61 comeu um Planetessimal?

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O principal método pelo qual os astrônomos esperam estudar as atmosferas de exoplanetas é detectar seus espectros de absorção à medida que transitam pelas estrelas-mãe. As anãs brancas oferecem uma excelente classe de estrelas nas quais usar esse método, uma vez que a convecção puxa elementos pesados ​​para baixo mais rapidamente, deixando superfícies com fotosferas de hidrogênio e hélio quase intocadas. A presença de outros elementos indicaria acréscimo recente. Esse método já foi usado em várias anãs brancas anteriormente, mas um novo estudo reexamina os dados de um artigo de 2008, adicionando seus próprios dados na anã branca GD61 para propor que a estrela não está apenas comendo poeira e corpos pequenos, mas também de tamanho considerável. , provavelmente contendo água.

Os dados para o projeto foram coletados em 2009 usando o telescópio SPITZER. Uma das primeiras pistas da presença de um caso recente de canibalismo foi a presença de poeira quente dentro do limite de Roche da estrela. Este disco não se estendeu a mais de 26 raios estelares da estrela, levando a equipe a suspeitar que não se tratava simplesmente de um disco de grande escala que alimentava a estrela com materiais rochosos, mas um objeto que caíra para dentro para ser dilacerado.

Para apoiar isso, a nova equipe usou o telescópio Keck I em Mauna Kea com o espectrógrafo HIRES para analisar o espectro. As descobertas disso confirmaram o estudo anterior de que, em ordem decrescente de abundância, a estrela continha hélio, hidrogênio, oxigênio, silício e ferro. Com base na quantidade de material presente no espectro e nas taxas de convecção estimadas para essas estrelas, a equipe concluiu que, se o disco fosse criado por um único corpo, teria sido um asteróide em menos 100 km de diâmetro. Então, por que a equipe deveria esperar que fosse um corpo único e não muitos menores?

A chave está na quantidade relativa de elementos detectados. Para o GD61, o oxigênio era o elemento mais abundante que normalmente não está presente nas atmosferas de anãs brancas. De fato, sua presença superava largamente os outros elementos, de modo que, mesmo que tudo estivesse previamente ligado ao silício, ferro, carbono e outros oligoelementos, haveria ainda ser um excesso inexplicável. Esse oxigênio teria sido necessariamente combinado em alguma molécula ou se dissipado durante a fase gigante vermelha. A única maneira pela qual a equipe poderia explicar sua presença seria envolto em água (H2O) que, após a dissociação, permitiria que o hidrogênio se misturasse ao hidrogênio esperado já presente. Como a água sublima facilmente sem pressões suficientes, a equipe observa que um grande número de corpos pequenos seria incapaz de enterrar a água fundo o suficiente para impedir que ela escapasse anteriormente, que a melhor explicação seria um corpo grande que pudesse proteger a água dentro dela durante a fase gigante vermelha anterior.

A evidência de asteróides ricos em água fala da formação de nosso próprio sistema solar, pois fornece um mecanismo de entrega de água para o nosso planeta além do acúmulo direto. Asteróides e cometas ricos em água provavelmente suplementariam nosso suprimento. De fato, Ceres, o maior asteróide conhecido em nosso sistema solar, é suspeito de abrigar até 25% de sua massa na água.

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