Atmosfera da estrela permite prever a composição de exoplanetas rochosos

Imagem artística, com detalhe do exoplaneta Corot-7b. Este exoplaneta está tão próximo da sua estrela, que se encontra seguramente sujeito a condições extremas. O planeta tem cinco vezes a massa de Terra e é o exoplaneta que se conhece mais próximo da sua estrela. Crédito: ESO/L. Calçada

Em dois artigos publicados recentemente, os investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) mostram que a abundância relativa de alguns elementos pesados na estrela, como Magnésio (Mg), Silício (Si) e Ferro (Fe), influencia de forma crucial a composição dos exoplanetas rochosos.

Em vários artigos publicados anteriormente, sugere-se que a abundância relativa de Fe, Mg e Si medida no Sol é semelhante à presente na Terra, Vénus, Marte e ainda de alguns meteoritos. Assim, no Sistema Solar, a abundância relativa desses elementos na Fotosfera do Sol pode ser usada para inferir a composição e estrutura dos planetas rochosos.

A equipa do IA usou espectros de alta resolução, obtidos usando diferentes telescópios, para determinar os parâmetros estelares e as abundâncias de vários elementos, em 3 estrelas onde se conhecem exoplanetas rochosos – CoRoT-7, Kepler-10, e Kepler-93. Os resultados mostraram que, nos exoplanetas analisados e nas suas estrelas-mãe, encontramos o mesmo tipo de relação que foi medida para as composições químicas dos astros do Sistema Solar.

Para Nuno Cardoso Santos (IA e Universidade do Porto): “Os resultados mostram que uma análise detalhada à composição química das estrelas com planetas é importante, não só para determinar a arquitetura do sistema planetário, mas também para inferir a estrutura interna, composição e até potencial de habitabilidade de planetas individuais”.

O resultado estabelece que a abundância relativa Mg/Si pode desempenhar um papel importante na estrutura e composição interna de exoplanetas do tipo terrestre. Esta fração é por isso a chave para medir características de exoplanetas, como Massa ou Raio.

Como estes elementos são formados no interior de estrelas massivas ou em explosões de supernovas, Vardan Adibekyan (IA e Universidade do Porto) comenta que: “A sua abundância relativa dependente de quando e onde se formaram na nossa galáxia.”

Acrescenta ainda: “É interessante que a maior parte das estrelas com planetas de pequena massa que observámos têm uma abundância relativa Mg/Si maior que a observada na fotosfera do Sol. Mais interessante é este rácio aumentar com o tempo, o que nos leva a concluir que as estrelas-mãe de planetas antigos teriam uma composição diferente da do Sol, e que essas diferenças se devem refletir na composição e estrutura dos seus planetas rochosos.

A equipa produziu ainda mais um artigo sobre a habitabilidade dos exoplanetas. Este artigo resultou das discussões entre investigadores de diferentes áreas, durante a conferência Habitability in the Universe: From the Early Earth to Exoplanets, organizada no Porto pelo IA, em maio deste ano.

Adibekyan comenta acerca deste trabalho: “O Universo está cheio de surpresas, e certamente que não há falta de questões interessantes. Mas eu acho que os exoplanetologistas se estão a aproximar cada vez mais da resposta a algumas das questões mais antigas e pertinentes da humanidade: Estamos sós no Universo, e qual é o nosso lugar nele?”

Estes estudos terão um impacto significativo na análise dos exoplanetas que serão descobertos por futuras missões especiais, em especial aquelas em que o IA é um dos parceiros, como a CHEOPS e a PLATO-2.0 (ESA).

Mais informações no comunicado de imprensa IA

Deixe um comentário

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.