A busca por planetas habitáveis atualmente se concentra em os chamados anões M - estrelas com menos de metade da massa do Sol Estas estrelas são pensados para ter planetas que orbitam mais habitáveis que são mais fáceis de encontrar em comparação com G anões - estrelas que têm uma massa semelhante à do Sol No entanto, de acordo com recentes simulações por uma equipe de pesquisa colaborativa composta por Shigeru Ida a Tokyo Tech e Feng Tian na Universidade Tsinghua indicar que planetas como a Terra são mais propensos a ser encontrado orbitando estrelas semelhantes ao Sol, em vez de estrelas de menor massa que estão atualmente alvo, em termos de teor de água dos planetas.
Para planetas para ser habitável, eles devem orbitar estrelas dentro da "zona habitável", onde ele não está muito quente ou muito frio. Além disso, estudos recentes sobre a habitabilidade de planetas sugerem que a relação água-terra deve ser semelhante à Terra. Isto é, a fracção de massa de água não deve ser muito longe do que o da Terra (~ 0.01wt%): planetas com muita água (> 1% em peso) "planetas oceano" levar a um clima instável e falta de fornecimento de nutrientes; e planetas pobres em água como "planetas Venus duna" tornar-se demasiado árido para habitar.
Considerando G As estrelas anãs com a massa do nosso Sol manter luminosidade quase constante durante a "pré-sequência principal" da sua evolução, a luminosidade de M anões diminui em mais de uma ordem de grandeza durante este estágio. Isto significa que planetas com a quantidade certa de água na distância certa de estrelas M pode se tornar muito árida do excesso de exposição durante o início do período de pré-sequência principal de maior luminosidade, enquanto os planetas do oceano mantêm a sua grande quantidade de água.
Ida e Tian simuladas distribuições planeta em torno de estrelas com 0,3, 0,5 e 1,0 vezes a massa do Sol Eles então aplicaram um modelo para a perda de água e foi responsável pela mudança na luminosidade. Eles descobriram que os planetas Terra em massa com teor de água como a Terra 10.100 vezes ocorrem com menos freqüência em torno de M anões do que em torno de G anões.Eles concluem, "Nós sugerimos que as estrelas perto do tamanho da Sun devem ser os principais alvos para a detecção de planetas semelhantes à Terra."
A imagem abaixo mostra frações de massa de água contra distâncias orbitais de planetas Terra em massa 90Myr após a introdução da sequência pré-principal. ac, resultados de simulações de estrelas com 0,3 (superior), 0,5 (meio) e 1 (em baixo) massas solares sem considerar o pré-sequência principal evolução estelar luminosidade e água perda. df, resultados considerando a evolução luminosidade e água perda estelar. As zonas habitáveis das estrelas na fase de sequência principal são marcadas por áreas sombreadas azuis. Massas estelares estão marcados nos painéis.
Planetas são entendidas para formar ao lado de estrelas. Como a matéria se condensa sob gravidade para formar a estrela, a matéria circula em torno começa a se achatar em um disco protoplanetário, um pouco como uma moita fiado de massa achatando para formar uma base de pizza. Matéria neste disco funde para formar planetas.
Vários processos complexos e concorrentes estão em jogo durante a formação planetária. A massa inicial do planeta coalescência, a distribuição de material de alimentação para a formação de estrelas e sistemas circundantes, densidade, estrela luminosidade, órbita e possíveis colisões são todos os fatores que afetam a formação planetária e as características finais do planeta se formou.
Modelos incorporando os vários factores têm sido desenvolvidos, testados contra a observações e aumentada, tornando-se possível, para simular os corpos planetários susceptíveis de formar e as suas características. No entanto, até este estudo ninguém tinha modelado como a mudança na luminosidade de estrelas M pode afetar o teor de água de superfície de planetas na zona habitável.
Bem como simulações, há uma série de projetos e instalações para fornecer dados em planetas reais e suas características.Medições de densidade a granel e os dados espectrais multibanda permitir planetas com teor de água como a Terra para ser distinguido do oceano de dunas ou planetas por observações futuras.
Das estrelas observadas dentro de 30 anos-luz do Sol, 60% têm menos de 0,3 a massa do Sol, 35% têm entre 0,3 e 1 massas solares e 20% têm entre 0,6 e 1 massa solar. Missões e instalações que serão utilizados na busca de terra como os planetas ao redor de estrelas próximas ao longo dos próximos dez anos incluem TESS e Platão.
As simulações por Ida e Tian indicou que para 1000 estrelas de 0,3 massas solares pode haver 69.000 corpos planetários em órbita, dos quais 5.000 tiveram uma massa semelhante à da Terra e 55 estavam na zona habitável. Aqueles na zona habitável incluiu 31 planetas do oceano. 23 planetas de dunas e apenas 1 com teor de água semelhante à Terra.
Para 1000 estrelas com metade da massa do Sol a simulação produziu 75.000 corpos planetários, dos quais mais de 9000 tiveram massas semelhantes à Terra, e 292 estavam na zona habitável: 60 planetas do oceano; 220 planetas dunares e 12 com teor de água semelhante à Terra.
Finalmente para 1000 simuladas estrelas com uma massa semelhante à do Sol, havia 38.000 corpos planetários, 8.000 com massas semelhantes à Terra e 407 na zona habitável. Aqueles na zona habitável incluídos 91 planetas do oceano e 45 planetas de dunas, mas 271 - a grande maioria teve teor de água semelhante à Terra.
Embora os números detalhados nas estatísticas não são importantes, Ida e Tian destacar o contraste na fração de planetas nas zonas habitáveis com teor de água semelhante à Terra entre estrelas do tipo do Sol e das estrelas de massa menor é significativo.Ao mesmo tempo, eles ressalva de que são necessários mais estudos para determinar a eficiência com que a água é retida no manto, assim como a evolução da sua libertação para a superfície.
O Galaxy diário via Tokyo Institute of Technology
Crédito da imagem: Solar Dynamics Observatory da NASA
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