Estrelas ricas em metais tendem a ter planetas

2003-08-01

Visão artística de planetas extrasolares e do seu sol. Ao fundo, e em baixo, pode ver-se o centro da Via Láctea. Crédito: NASA e G. Bacon (STScI).
A comparação de 754 estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
próximas parecidas com o Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
- umas com e outras sem planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
- mostrou de um modo definitivo que quanto mais ferro e outros metais
metal
Em Astronomia, todos os elementos químicos de número atómico superior ao do hélio são designados por metais, ou por elementos pesados.
existirem na atmodfera da estrela, maior é a probabilidade de que tenha um planeta.

Os astrónomos têm vindo a dizer que apenas 5% das estrelas têm planetas. Agora sabe-se que se as estrelas abundantes em metais pesados têm uma probabilidade 5 vezes maior de albergar planetas. O ferro e outros elementos mais pesados que o hélio - genericamente designados pelos astrónomos como metais - são criados pelas reacções de fusão nuclear
fusão nuclear
A fusão nuclear é o processo pelo qual as reacções nucleares entre núcleos atómicos leves formam núcleos atómicos mais pesados (até ao elemento ferro). No caso em que os núcleos pertencem a elementos com número atómico pequeno, este processo liberta grandes quantidades de energia. A energia libertada corresponde a uma perda de massa, de acordo com a famosa equação E=mc2 de Einstein. As estrelas geram a sua energia através da fusão nuclear.
que ocorrem no interior das estrelas e são espalhados pelo meio interestelar
meio interestelar
O meio interestelar é constituído por toda a matéria existente no espaço entre as estrelas. Cerca de 99% da matéria interestelar é composta por gás, sendo os restantes 1% dominados pela poeira. A massa total do gás e da poeira do meio interestelar é cerca de 15% da massa total da matéria observável da nossa galáxia, a Via Láctea. A matéria do meio interestelar existe em diferentes regimes de densidade e temperatura, como por exemplo as nuvens moleculares (frias e densas) ou o gás ionizado (quente e ténue).
através das espectaculares explosões de supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
. Assim, enquanto que nas primeiras fases da história da Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
os metais eram extremamente raros, com o tempo, cada geração sucessiva de estrelas tornou-se cada vez mais rica nesses elementos, aumentando a possibilidade de formar planetas.

A relação entre a "metalicidade" - uma medida da abundância do ferro nas camadas exteriores de uma estrela - e a frequência
frequência
Num fenómeno periódico, a frequência é o número de ciclos por unidade de tempo.
de planetas já tinha sido sugerida pelos astrónomos Guillermo Gonzalez e Nuno Santos baseados em poucas dúzias de estrelas com planetas. Mas o novo estudo realizado por Debra Fischer e Jeff Valenti, da Universidade da Califórnia, em Berkeley (EUA), foi o primeiro a utilizar uma amostra estatisticamente significativa composta por 61 estrelas com planetas e 693 estrelas sem planetas.

Os dados mostram que estrelas como o Sol, cuja metalicidade
abundância de metais
A abundância de metais de um dado objecto celeste é a abundância química de todos os seus elementos, excepto o hidrogénio e o hélio. Para os astrónomos, todos os elementos com número atómico superior ao do hélio são considerados metais.
é típica das estrelas da nossa vizinhança têm uma probabilidade entre 5 e 10% de albergar planetas. Estrelas 3 vezes mais abundantes em metais têm uma probabilidade de 20% de ter planetas, enquanto que para estrelas com 1/3 do conteúdo de metais a probabilidade é de 3%. Nenhuma das 29 estrelas mais pobres em metais (com uma abundância menor que 1/3) tinha planetas. Estes dados sugerem que existe um patamar de metalicidade a partir do qual as estrelas podem começar a ter planetas.

Para determinar os conteúdos em metais, Fischer e Valenti analisaram 1600 espectros de mais de 1000 estrelas antes de reduzir a amostra para 754 estrelas que foram observadas para ter a certeza se tinham ou não planetas.

Dos vários metais existentes nas superfícies estelares, o estudo incidiu sobre cinco - ferro, níquel, titânio, silício e sódio. Após quatro anos de análise foi possível agrupar as estrelas de acordo com o seu conteúdo de metais e determinar a probabilidade de que certas composições favorecessem a presença de planetas. No caso do ferro, as estrelas foram classificadas relativamente à abundância do Sol, que é de 0.0032%.

Estes dados sugerem que as estrelas ricas em metais desenvolvem sistemas planetários à medida que se formam. Os dados são consistentes com a hipótese de que os elementos pesados se aglomeram mais facilmente, permitindo que poeiras, rochas e eventualmente núcleos de planetas se formem. Uma vez que o disco de gás e poeira que rodeia a estrela, e a própria estrela, têm a mesma composição, a composição metálica das estrelas reflecte a abundância de materiais disponíveis no disco para produzir planetas.

Fonte da notícia: http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/07/21_stars.shtml