Testando metais

Ao contrário de gigantes gasosos, exoplanetas pequenos e rochosos não preferem um só tipo de estrela-mãe

Astrônomos descobriram que planetas pequenos como a Terra podem se formar ao redor de todos os tipos de estrelas, enquanto planetas gigantes gasosos e massivos como Júpiter tendem a se formar ao redor de estrelas com grandes concentrações de elementos pesados como ferro e oxigênio.

O Kepler 20 f, com um diâmetro comparável ao da Terra, é um dos menores exoplanetas conhecidos

Os pesquisadores publicaram suas descobertas online na Nature (Scientific American é parte do Nature Publishing Group), em 13 de junho, e anunciaram os resultados na reunião semianual da Sociedade Astronômica Americana, que acontece em Anchorage nesta semana. Nos primórdios da ciência exoplanetária, começando com a primeira descoberta de um planeta orbitando uma estrela semelhante ao Sol em 1995, a maioria dos mundos conhecidos fora do Sistema Solar eram gigantes como Júpiter – e às vezes muito mais massivos. Esses pesos-pesados têm os maiores efeitos em seus sistemas planetários e, por isso, são os mais fáceis de detectar. Pesquisadores notaram que os tipos de estrelas abrigando planetas gigantes tendiam a conter níveis relativamente altos dos chamados metais (um termo astronômico para qualquer elemento mais pesado que hidrogênio ou hélio). As impressões digitais químicas dessas estrelas apontam para a composição dos antigos discos de poeira e gás a partir dos quais os planetas se formaram, indicando que, pelo menos para mundos grandes, ter muitos metais a seu redor encoraja planetas a se formarem. “Se existe bastante matéria no disco, então temos uma chance maior de encontrar esses Júpiteres quentes”, explicou o principal autor do estudo, Lars Buchhave, do Instituto Niels Bohr na University of Copenhagen.

A pergunta era: planetas pequenos – análogos galácticos da Terra e de Netuno – seguem a mesma tendência? Com o advento de instrumentos modernos de caça planetária, como o Kepler, um telescópio espacial construído para procurar corpos do tamanho da Terra, astrônomos finalmente conseguiram dar uma olhada nos pequenos habitantes do zoológico planetário. Buchhave e seus colegas tomaram medidas espectrais de 152 estrelas que o Kepler inspecionou e onde o telescópio projetou a presença de 226 planetas no total, a maioria deles menor em diâmetro que Netuno, e alguns do tamanho da Terra. (A missão já identificou mais de 2 mil planetas prováveis, mas apenas algumas dúzias foram confirmadas com observações). Eles descobriram que as estrelas-mãe desses mundos diminutos são muito diversas, e que apresentam uma vastidão de metalicidades. Em média, os planetas pequenos orbitam estrelas mais ou menos tão ricas em metais quanto o Sol, uma estrela de composição bastante comum, enquanto exoplanetas gigantes tendem a habitar sistemas planetários mais ricos em metais.  Isso não deveria ser uma surpresa total, aponta o astrônomo Andrew Howard, da University of California, Berkeley. Afinal, de acordo com os modelos teóricos prevalecentes, um planeta gigante adquire um núcleo sólido e depois acumula gases e gelo ao redor dele para inchar até um diâmetro jupteriano. Então esse núcleo deve tomar forma antes de o disco gasoso se dissipar sob a radiação intensa da estrela recém-formada.

“Formar um Júpiter é uma corrida contra o tempo”, destaca Howard. Um ambiente rico em metais acelera o crescimento do núcleo, ajudando gigantes gasosos a tomar forma antes de ser tarde demais. Um planeta menor, mais rochoso, por outro lado, não é tão dependente desse efêmero reservatório de gás; ele pode crescer mais gradualmente, mesmo depois do gás no disco protoplanetário ter se evaporado.  “Em minha opinião, isso aponta sem ambiguidade para o fato de que a formação de planetas gigantes gasosos é um processo bastante limitado”, supõe a astrônoma Debra Fischer da Yale University. Uma questão interessante para perseguir no momento, sugere ela, é quão baixa pode ser a metalicidade estelar antes de a formação planetária parar completamente.  A descoberta poderia ser boa para as tentativas do Kepler e de outras campanhas para descobertas exoplanetárias, já que planetas pequenos como o nosso não parecem ser exigentes em relação ao lugar em que vão surgir. “Pequenos planetas poderiam ser muito presentes em nossa galáxia, simplesmente por não precisarem de um ambiente especial para se formaram”, finaliza Buchhave.
Fonte: http://www2.uol.com.br