Dois fenômenos conhecidos por inibir a habitabilidade potencial de planetas - as forças de maré e atividade estelar vigorosa - pode em vez disso ajudar chances para a vida em certos planetas que orbitam estrelas de baixa massa, da Universidade de Washington astrônomos descobriram.
UW doutorando Rodrigo Luger e co-autor Rory Barnes , professor assistente de pesquisa, dizem que as duas forças poderiam se combinar para transformar inabitáveis "mini-Neptunes" - grandes planetas em órbitas exteriores com núcleos sólidos e atmosferas de hidrogênio grossas - em aproximar-in, gás -livre, mundos potencialmente habitáveis.
A maioria das estrelas em nossa galáxia são estrelas de pequena massa, também chamadas de anãs M. Menor e menos brilhante que o sol, com close-em zonas habitáveis, eles fazem bons alvos para encontrar e estudar planetas potencialmente habitáveis. Os astrônomos esperam encontrar muitas e planetas "super-Terra" semelhantes à Terra em zonas habitáveis destas estrelas nos próximos anos, por isso é importante saber se eles podem realmente suportar a vida.
Super-Terras são planetas maior em massa que a nossa ainda menor do que os gigantes gasosos como Netuno e Urano. A zona habitável é que faixa de espaço em torno de uma estrela que pode permitir que a água líquida na superfície de um planeta rochoso que orbita, talvez dando vida a chance.
"Há muitos processos que são insignificantes na Terra, mas podem afetar a habitabilidade de planetas anões M", disse Luger. "Os dois mais importantes são fortes efeitos de maré e atividade estelar vigorosa."
A força de maré é puxão gravitacional de uma estrela em um planeta em órbita, e é mais forte no lado mais próximo do planeta, em frente à estrela hospedeira, do que do outro lado, uma vez que a gravidade enfraquece com a distância. Este puxar pode esticar um mundo em uma forma elipsoidal ou ovo-like, bem como, possivelmente, fazendo com que ele se aproximam da sua estrela.
"Esta é a razão pela qual temos marés nos oceanos da Terra, como forças de maré, tanto da lua e do sol pode puxar sobre os oceanos, criando uma protuberância que experimentamos como uma maré alta", disse Luger. "Felizmente, na Terra é realmente apenas a água nos oceanos que fica distorcida, e apenas por alguns metros. Mas fechar-nos planetas, como os das zonas habitáveis de M anões, experiência forças de maré muito mais fortes. "
Isso faz com que o alongamento atrito no interior de um planeta que emite enormes quantidades de energia. Isto pode conduzir vulcanismo superfície e, em alguns casos, até mesmo aquecer o planeta em um estado estufa descontrolado, fervendo seus oceanos e todas as chances de habitabilidade.
Atividade estelar vigorosa também pode destruir qualquer possibilidade de vida em planetas que orbitam estrelas de baixa massa. M anões são muito brilhantes quando jovem e emitem grande quantidade de raios-X de alta energia e radiação ultravioleta que podem aquecer a atmosfera superior do planeta, gerando ventos fortes que podem corroer a atmosfera longe inteiramente. Em um artigo recente, Luger e Barnes mostrou que toda água de superfície de um planeta pode ser perdido devido a tal atividade estelar durante os primeiros cem milhões de anos após a sua formação.
"Mas as coisas não são necessariamente tão desagradável que possam parecer", disse Luger. Usando modelos de computador, os co-autores descobriram que as forças de maré e escapar da atmosfera às vezes pode moldar planetas que começam como mini-Neptunes em livre-gás, mundos potencialmente habitáveis.
Mini-Neptunes tipicamente formar longe da sua estrela hospedeira, com moléculas de gelo se juntar com os gases hidrogênio e hélio em grande quantidade para formar núcleos de gelo / rochoso cercado por atmosferas gasosas maciças.
"Eles são inicialmente frio, mundos inóspitos", disse Luger. "Mas os planetas nem sempre precisam permanecer no local. Ao lado de outros processos, as forças de maré pode induzir para dentro planeta migração. "Esse processo pode trazer mini-Neptunes em zona habitável da sua estrela hospedeira, onde são expostos a níveis muito mais altos de raios-X e radiação ultravioleta.
Isso pode levar à perda rápida dos gases da atmosfera para o espaço, às vezes deixando para trás, um alí mundo rochoso sem hidrogênio na zona habitável. Os co-autores chamam de tais planetas habitáveis "núcleos evaporado."
"Esse planeta é provável que tenha água de superfície abundante, uma vez que seu núcleo é rica em água gelada", disse Luger."Uma vez na zona habitável, este gelo pode derreter e oceanos de formulário", talvez levando a vida.
Barnes e Luger nota que muitas outras condições que têm de ser cumpridos para tais planetas para ser habitável. Um deles é o desenvolvimento de um ambiente propício para a criação e reciclagem de nutrientes em todo o mundo.
Outro é o tempo simples. Se o hidrogênio e hélio perda é muito lento, enquanto um planeta está se formando, um envelope gasoso iria prevalecer e, um mundo rochoso terrestre não poderão formar. Se o mundo perde hidrogênio muito rapidamente, um estado estufa descontrolado pode resultar, com toda a água perdida para o espaço.
"A questão de fundo é que este processo - a transformação de um mini-Netuno em um mundo parecido com a Terra - poderia ser um caminho para a formação de mundos habitáveis em torno de estrelas anãs M ", disse Luger.
Será que eles vão ser verdadeiramente habitável? Isso permanece para futuras pesquisas para aprender, disse Luger.
"De qualquer maneira, estes núcleos evaporados são, provavelmente, à espreita lá fora, nas zonas habitáveis dessas estrelas, e muitos podem ser descobertos nos próximos anos."
Luger é autor principal do artigo publicado este mês na revista Astrobiology, com Barnes e Victoria Meadows seus UW co-autores.Outros co-autores são E. Lopez e Jonathan Fortney da Universidade da Califórnia, Santa Cruz , e Brian Jackson de Boise State University.
A pesquisa foi feita através da Planetary Laboratory Virtual, um grupo de pesquisa interdisciplinar baseado no UW, e financiado através do Instituto de Astrobiologia da NASA .
The Daily Galaxy via Universidade de Washington
Crédito da imagem: NASA / Rodrigo Luger
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