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Exoplanetas Fornecem Pista para Explicar a Estranha Química do Sol

11 de Novembro de 2009

Com base num censo de 500 estrelas, 70 das quais conhecidas por possuírem planetas, estabeleceu-se uma relação entre o “mistério do lítio” observado no Sol e a presença de sistemas planetários. Utilizando o espectrógrafo do ESO, HARPS, uma equipa de astrónomos descobriu que estrelas do tipo do Sol que albergam planetas destroem o seu lítio com muito mais eficácia do que as estrelas sem planetas. Esta descoberta não só ajuda a compreender a falta de lítio na nossa estrela, como também fornece aos astrónomos um método muito eficaz para procurar estrelas com sistemas planetários.

Durante quase 10 anos tentámos descobrir o que diferencia as estrelas que apresentam sistemas planetários das que não os possuem,” diz Garik Israelian, primeiro autor do artigo que aparece esta semana na revista Nature. “Acabámos de descobrir que a quantidade de lítio em estrelas do tipo solar depende da existência ou não de planetas na sua órbita.

Desde há várias décadas que se tem vindo a observar níveis baixos deste elemento químico no Sol, quando comparados com outras estrelas do tipo solar, e os astrónomos têm sido incapazes de explicar esta discrepância. A descoberta de uma tendência para baixos valores de lítio em estrelas que albergam planetas explica de forma natural este mistério de longa data. “Para nós, a explicação deste mistério com mais de 60 anos é bastante simples,” acrescenta Israelian. ”O Sol tem lítio a menos porque tem planetas.

Esta conclusão baseia-se na análise de 500 estrelas, incluindo 70 que albergam planetas. A maioria destas estrelas foram monitorizadas durante vários anos com o instrumento do ESO, High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher. Este espectrógrafo, conhecido como HARPS, está montado no telescópio de 3.6 metros do ESO e é o principal descobridor de exoplanetas do mundo. “Esta é a melhor amostra disponível até à data, que nos permite estudar o que torna únicas as estrelas que possuem sistemas planetários,” diz o co-autor Michel Mayor.

Os astrónomos observaram particularmente estrelas do tipo do Sol, as quais perfazem quase um quarto da amostra. Descobriram que a maioria das estrelas que albergam planetas possuem menos de 1% da quantidade de lítio observado nas outras estrelas. “Tal como o nosso Sol, estas estrelas foram muito eficazes na destruição do lítio que tinham aquando da sua formação,” diz Nuno Santos, membro da equipa. “Utilizando a nossa amostra, bastante extensa e única, podemos também demonstrar que o motivo desta redução de lítio não se relaciona com nenhuma outra propriedade da estrela, como por exemplo a sua idade.”

Contrariamente à maioria dos elementos mais leves que o ferro, os núcleos leves de lítio, berílio e boro não são produzidos em grande quantidade nas estrelas. Com efeito, pensa-se que o lítio, composto por apenas três protões e quatro neutrões, foi produzido essencialmente depois do Big Bang, há cerca de 13.7 mil milhões de anos. A maioria das estrelas têm, por isso, a mesma quantidade de lítio, a não ser que este elemento tenha sido destruído no interior da estrela.

Este resultado proporciona igualmente aos astrónomos um novo método, bastante eficaz, na procura de sistemas planetários: ao verificar a quantidade de lítio presente numa estrela os astrónomos podem decidir quais as estrelas que terão provavelmente planetas e que por isso necessitarão de observações complementares.

Agora que a relação entre a presença de planetas e os curiosos baixos níveis de lítio se estabeleceu, o mecanismo físico por detrás deste efeito tem que ser estudado. “Existem vários processos pelos quais um planeta pode perturbar os movimentos internos da matéria no interior da estrela hospedeira, alterando a distribuição dos vários elementos químicos e possivelmente provocando a destruição de lítio. Cabe agora aos teóricos descobrir quais destes processos terão maior probabilidade de se produzir,” conclui Mayor.

Mais Informações

Este trabalho foi publicado num artigo que sairá na revista Nature de 12 de Novembro de 2009 (Enhanced lithium depletion in Sun-like stars with orbiting planets, por G. Israelian et al.).

A equipa é composta por Garik Israelian, Elisa Delgado Mena, Carolina Domínguez Cerdeña e Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Espanha), Nuno Santos e Sérgio Sousa (Centro de Astrofísica, Universidade de Porto, Portugal), Michel Mayor e Stéphane Udry (Observatoire de Genève, Suíça) e Sofia Randich (INAF, Osservatorio di Arcetri, Florença, Itália).

O ESO, o Observatório do Sul Europeu, é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é financiado por 14 países: Áustria, Alemanha, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Itália, Holanda, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope, o observatório astronómico, no visível, mais avançado do mundo. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projecto astronómico que existe actualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 42 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

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Garik Israelian
Insitituto de Astrofisica de Canarias
Tenerife, Spain
Tel.: +34 922 60 5258
e-mail: gil@iac.es

Nuno Santos
Centro de Astrofisica da Universidade do Porto
Porto, Portugal
Tel.: +351 226 089 893
e-mail: Nuno.Santos@astro.up.pt

Sergio Sousa
Centro de Astrofisica da Universidade do Porto
Porto, Portugal
e-mail: sousasag@astro.up.pt

Michel Mayor
Observatory of Geneva University
Geneva, Switzerland
Tel.: +41 22 379 22 00
e-mail: Michel.Mayor@obs.unige.ch

Stéphane Udry
Observatory of Geneva University
Geneva, Switzerland
e-mail: Stephane.Udry @obs.unige.ch

Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso0942, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Gustavo Rojas, da Universidade Federal de São Carlos. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.
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Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso0942-pt-br
Legacy ID:PR 42/09
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2009Natur.462..189I

Imagens

Burning lithium inside a star (artist's impression)
Burning lithium inside a star (artist's impression)
somente em inglês

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