Embora nosso sistema solar contenha apenas uma "Terra comum", os astrônomos prevêem que outros sistemas poderiam conter "super-terras"; planetas rochosos com várias vezes a massa do nosso planeta. Como as estrelas anãs vermelhas têm menos massa, não conseguem se apegar ao gás mais leve que se forma nos gigantes gasosos. Os elementos mais pesados restantes têm tempo para formar planetas terrestres muito grandes.
Uma nova explicação para a formação de “super-Terras” sugere que é mais provável que sejam encontradas orbitando estrelas anãs vermelhas - o tipo mais abundante de estrela - do que planetas gigantes gasosos como Júpiter e Saturno. A teoria, do Dr. Alan Boss, do Departamento de Magnetismo Terrestre da Instituição Carnegie, descreve um mecanismo pelo qual a radiação UV de uma estrela massiva próxima retira o envelope gasoso de um planeta expondo uma super-Terra. O trabalho, publicado em 10 de junho de 2006, Astrophysical Journal (Letters), explica recentes descobertas extra-solares de planetas pelo método de microlente.
As Super-Terras têm massas que variam entre as da Terra e Netuno, mas têm composições desconhecidas. "Das 300 estrelas mais próximas ao Sol, pelo menos 230 são estrelas anãs vermelhas, com massas inferiores à metade da do nosso Sol", diz Boss. "Como as estrelas próximas são os lugares mais fáceis para procurar outros planetas semelhantes à Terra, é importante tentar prever que tipos de sistemas planetários eles podem ter, e isso significa tentar descobrir como seus planetas podem se formar".
Recentemente, foram apresentadas evidências de que talvez o planeta de menor massa encontrado até hoje em órbita em torno de uma estrela da sequência principal como o Sol. Foi encontrado por um consórcio internacional de astrônomos por meio de um evento de microlente, onde uma estrela em primeiro plano amplifica a luz de uma estrela muito mais distante, inclinando a luz da estrela de fundo em nossa direção, um efeito previsto por Einstein. Além disso, eles também observaram um brilho secundário, consistente com a presença de um planeta com aproximadamente 5,5 Terra de massa orbitando a estrela do primeiro plano a uma distância semelhante ao cinturão de asteróides em nosso Sistema Solar. Embora a identidade da estrela em primeiro plano seja desconhecida, é mais provável que seja uma estrela de anã vermelha (anã M). Evidências para microlentes por um planeta com 13 massas terrestres em torno de outra anã vermelha foram apresentadas posteriormente.
As equipes de detecção de microlentes interpretaram suas descobertas como evidência de que super-Terras podem se formar em torno de estrelas anãs vermelhas pelo mesmo processo que levou à formação da Terra e de outros planetas terrestres em nosso Sistema Solar, ou seja, colisões entre corpos sólidos progressivamente maiores. Esse processo é tão lento, no entanto, que é improvável que leve à formação de planetas gigantes gasosos em torno de anãs vermelhas, porque é provável que o gás do disco desapareça antes que os corpos sólidos possam crescer o suficiente para capturar qualquer gás. No entanto, as equipes de microlentes haviam encontrado evidências de dois planetas gigantes gasosos com massas semelhantes às de Júpiter em torno de outras duas estrelas anãs vermelhas. Dado que um número igual de planetas gigantes e de massa super-terrestre foi detectado por microlentes, mas os primeiros são mais fáceis de detectar, eles argumentaram que deve haver muito menos planetas gigantes do que as super-terras.
Boss estava ponderando sobre essas descobertas enquanto estava sentado no saguão de um hotel em Houston, quando lhe ocorreu uma nova explicação para os quatro planetas com microlentes. Ele havia mostrado anteriormente que as estrelas anãs vermelhas provavelmente formariam protoplanetas gigantes de gás rapidamente pelo mecanismo de instabilidade do disco, pelo qual o disco gasoso forma braços espirais e protoplanetas autogravitantes que se tornariam Júpiters na ausência de qualquer interferência. No entanto, a maioria das estrelas se forma em regiões onde grandes estrelas O se formam. Tais estrelas emitem imensas quantidades de radiação ultravioleta (UV), que retiram o gás do disco em torno de estrelas jovens, expondo seus protoplanetas externos à radiação UV e removendo seus envelopes gasosos. Em 2002, Boss e seus colegas da Carnegie, George Wetherill e Nader Haghighipour (agora na Universidade do Havaí), propuseram esta explicação para a formação de Urano e Netuno, que têm massas semelhantes às das super-Terras.
"Me ocorreu que, como a remoção de UV depende da massa da estrela central, as super-Terras deveriam ser encontradas em órbitas muito menores em torno de uma anã vermelha do que em torno do Sol", diz Boss. "Essa idéia prevê naturalmente que as anãs vermelhas que se formam perto de estrelas massivas acabarão com super-Terras orbitando nas distâncias em que as super-Terras foram encontradas por microlente". As anãs vermelhas que se formam na ausência de estrelas massivas não sofrerão descargas UV e, portanto, formarão planetas gigantes gasosos nessas distâncias, em vez de super-Terras. Como essas estrelas são minoria, as anãs vermelhas devem ser orbitadas principalmente pelas super-Terras a distâncias asteróides e além. Esta previsão concorda com as detecções de microlentes até o momento.
Resta saber se as previsões teóricas de Boss serão verificadas pelas pesquisas de microlentes em andamento e pelas missões de detecção de planetas espaciais planejadas pela NASA e pela Agência Espacial Européia. Determinar as composições das super-Terras será um grande desafio, com implicações importantes para a sua habitabilidade.
Fonte original: Carnegie News Release
