Muitos planetas extra-solares foram descobertos circulando outras estrelas, algumas das quais 5 a 15 vezes a massa da Terra, e consideradas sólidas como o nosso planeta. Os pesquisadores acreditam que essas "super-terras" se formam no halo frio de neve, gelo e gases congelados que se acumulam em torno de estrelas vermelhas enquanto esfriam. Provavelmente não há material sólido suficiente para formar planetas rochosos muito maiores que Mercúrio na zona habitável da estrela.
Os 200 planetas conhecidos que orbitam outras estrelas exibem uma variedade incrível. Entre eles estão um punhado de mundos que pesam entre 5 e 15 vezes a Terra. Os astrônomos acreditam que essas "super-Terras" são bolas de gelo rochosas, e não gigantes de gás como Júpiter. Embora os teóricos possam explicar como esses mundos se formam em torno de estrelas semelhantes ao Sol, a descoberta de super-Terras em torno de pequenas estrelas anãs vermelhas foi surpreendente. Novas pesquisas sugerem que algumas super-terras se acumulam rapidamente quando as temperaturas locais caem e o gelo se condensa no gás circundante.
"Acreditamos que algumas super-terras se formam durante uma" tempestade de neve "cósmica. Somente essa tempestade de neve envolve todo o planeta e dura milhões de anos", disse o astrônomo Scott Kenyon, do Observatório Astrofísico Smithsonian.
Todos os planetas se formam dentro de um disco de gás e poeira ao redor de uma estrela recém-nascida. Planetas rochosos se formam perto da estrela, onde está quente, enquanto planetas gelados e gasosos se formam mais longe, onde está frio. Quando jovem, o Sol era relativamente estável, levando a uma progressão natural de mundos pequenos e rochosos no sistema solar interno quente e mundos grandes e gasosos no sistema solar externo frio.
Em contraste, os sistemas planetários em torno de pequenas estrelas anãs vermelhas sofrem mudanças dramáticas em sua história inicial. À medida que a jovem estrela evolui, escurece. O disco interno quente começa a congelar, criando condições em que a água e outros gases voláteis se condensam em flocos de neve e pellets de gelo.
"É como uma enorme frente fria que se aproxima da estrela", explicou o primeiro autor Grant Kennedy, do Observatório Mount Stromlo, na Austrália. “Os gelados adicionam massa a um planeta em crescimento e também facilitam a aderência das partículas. Os dois efeitos se combinam para produzir um planeta várias vezes o tamanho da Terra. ”
Os discos que cercam pequenas estrelas anãs vermelhas tendem a conter menos material que o disco que formou o sistema solar. Sem as “tempestades de neve” nesses discos menores, não há material suficiente para criar super-Terras.
Embora os astrônomos tenham descoberto algumas super-Terras orbitando estrelas anãs vermelhas, pode ser difícil encontrar mundos hospitaleiros para os seres humanos. Todas as super-terras conhecidas são mundos gelados sem água líquida. As estrelas anãs vermelhas são tão fracas e frias que suas “zonas habitáveis” quentes ficam muito próximas da estrela, onde há muito pouco material para formar planetas.
"É difícil fazer algo maior que Mercúrio ou Marte na zona habitável de uma anã vermelha", disse Kenyon.
Os astrônomos apresentaram seus cálculos em um artigo de autoria de Kennedy, Kenyon e Benjamin Bromley (Universidade de Utah). Esse artigo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal Letters e está disponível online em http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140.
A equipe agora planeja realizar simulações numéricas detalhadas para derivar escalas de tempo típicas para a formação de super-Terras em torno de estrelas anãs vermelhas.
Com sede em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, a evolução e o destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da CfA
