Exoplanetas resolvem quebra-cabeças de química solar

Planetas são a causa da inexplicável falta de lítio nas estrelas

Estrela jovem em torno da qual forma um sistema planetário (representação artística). © ESO
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Um estudo de centenas de estrelas aponta para uma conexão entre o "quebra-cabeça de lítio" do Sol - o fato de que nossa estrela doméstica contém níveis inesperadamente baixos de lítio - e a presença de sistemas planetários ao redor das estrelas. Os astrônomos descobriram que estrelas semelhantes ao sol, que possuem um sistema planetário, convertem o lítio que contêm em outros elementos muito mais rapidamente que as estrelas sem planetas. O estudo, agora publicado na Nature, não apenas lança uma nova luz sobre um antigo quebra-cabeça da química do sol, mas também destaca uma maneira altamente eficiente de localizar estrelas com sistemas planetários.

O elemento lítio possui um núcleo atômico muito leve, composto por apenas três prótons e quatro nêutrons. A maioria desses elementos químicos mais leves que o ferro são produzidos dentro das estrelas. De acordo com os modelos atuais, o que encontramos no cosmos de lítio surgiu logo após o Big Bang, cerca de 13, 7 bilhões de anos atrás. Portanto, a maioria das estrelas tem um teor de lítio muito semelhante - a menos que quantidades significativas desse elemento tenham sido destruídas em processos dentro das estrelas. Durante décadas, sabe-se que o sol contém apenas pequenas quantidades do elemento químico leve lítio em comparação com estrelas semelhantes ao sol - mas não havia explicação para essa anomalia.

"Por quase dez anos, tentamos descobrir como as estrelas que possuem um sistema planetário diferem de seus primos inférteis", diz Garik Israelian, primeiro autor do estudo, do Instituto de Astúrias de Canárias em La Laguna, Tenerife. "Agora descobrimos

que o teor de lítio das estrelas parecidas com o sol depende se as estrelas são orbitadas por planetas ".

500 estrelas analisadas

Os pesquisadores tiram essa conclusão da análise de 500 estrelas, das quais 70 são orbitadas por planetas. A maioria das estrelas foi monitorada ao longo de vários anos com o Pesquisador de Planetas com Velocidade Radial de Alta Precisão (literalmente, o localizador planetário para medições de velocidade radial de alta precisão). Este espectrógrafo, mais conhecido pelo acrônimo HARPS, é um dos telescópios de 3, 6 metros do ESO e o caça planetário mais bem-sucedido do mundo. "Esta é a melhor amostra disponível até agora para entender o que são as estrelas que possuem um sistema planetário", diz o co-autor Michel Mayor, do Observatório de Genebra. display

Posse do planeta consome lítio

Em particular, os astrônomos consideravam estrelas semelhantes ao sol, que compõem um quarto da amostra. Eles descobriram que a maioria das estrelas cercadas por planetas continha menos de um por cento do conteúdo de lítio da maioria das outras estrelas. "Tal como o nosso Sol, estas estrelas foram muito eficientes na destruição do lítio que continham na sua formação", afirma Nuno Santos, do Centro Astrofísico da Universidade do Porto, em Portugal. "Usando esta amostra grande e única, pudemos mostrar que a ausência de lítio não está relacionada a nenhuma outra propriedade das estrelas em questão, como a idade delas."

Medições de lítio como um novo método para pesquisa de exoplanetas

Os novos resultados também mostram uma maneira pela qual os astrônomos podem procurar sistemas planetários com mais eficiência do que antes: usando o conteúdo de lítio de uma estrela, pode-se decidir se observações mais elaboradas valem a pena. Agora que a conexão entre a presença de planetas e especialmente o baixo teor de lítio é conhecida, é importante descobrir os mecanismos físicos por trás dele.

Existem várias maneiras pelas quais um planeta pode interferir no movimento da matéria dentro de sua estrela, afetando assim a distribuição de vários elementos químicos e

pode causar a destruição do lítio. Agora, os teóricos são questionados sobre qual das opções é mais provável ", conclui o prefeito.

(Instituto Max Planck de Astronomia / ESO, 12.11.2009 - NPO)