Deși sistemul nostru solar conține doar un „Pământ regulat”, astronomii prezic că alte sisteme ar putea conține „super Pământuri”; planete stâncoase cu mai multe ori masa planetei noastre. Deoarece stelele piticilor roșii au mai puțin masă, nu sunt în stare să stea pe gazul mai ușor care trece pe uriașii gazului. Celelalte elemente mai grele au timp să formeze planete terestre foarte masive.
O nouă explicație pentru formarea „supra-Pământurilor” sugerează că sunt mai susceptibile să fie găsite orbitând stele pitice roșii - cel mai abundent tip de stele - decât planetele uriașe cu gaz precum Jupiter și Saturn. Teoria, realizată de Dr. Alan Boss, de la Departamentul de Magnetism Terrestrial al Instituției Carnegie, descrie un mecanism prin care radiațiile UV de la o stea masivă din apropiere se desprind de plicul gazos al unei planete care expune un super-Pământ. Lucrarea, publicată în 10 iunie 2006, Astrophysical Journal (Letters), explică descoperirile recente ale planetei extrasolare prin metoda microlensării.
Super-Pământurile au mase care se situează între cele ale Pământului și Neptunului, dar au compoziții necunoscute. „Dintre cele 300 de stele cele mai apropiate de Soare, cel puțin 230 sunt stele pitice roșii, cu mase mai puțin de jumătate din cea a Soarelui nostru”, spune Boss. „Deoarece stelele din apropiere sunt cele mai ușoare locuri pentru a căuta alte planete asemănătoare Pământului, este important să încerci să prezici ce tipuri de sisteme planetare ar putea avea și asta înseamnă să încerci să-ți dai seama cum se pot forma planetele lor.”
Recent, au fost prezentate dovezi pentru planeta cu cea mai mică masă găsită până în prezent pe orbită în jurul unei stele de secvență principală precum Soarele. A fost găsită de un consorțiu internațional de astronomi printr-un eveniment microlensing, unde o stea prim-plan amplifică lumina de la o stea mult mai îndepărtată, aplecând lumina stelei de fundal în direcția noastră, efect prevăzut de Einstein. În plus, au observat și o strălucire secundară, în concordanță cu prezența unei planete de masă de aproximativ 5,5-Pământ care orbitează steaua prim-planului la o distanță similară centurii de asteroizi din Sistemul nostru solar. Deși identitatea stelei prim plan este necunoscută, este foarte probabil o stea pitică roșie (pitic M). Ulterior, au fost prezentate dovezi pentru microlensing de către o planetă de masă 13-Pământ în jurul altei pitici roșii.
Echipele de detectare a microlensiunii au interpretat descoperirile lor ca dovezi că super-Pământurile se pot forma în jurul stelelor pitice roșii prin același proces care a dus la formarea Pământului și a altor planete terestre în Sistemul nostru Solar, și anume coliziuni între corpuri solide progresiv mai mari. Totuși, acest proces este atât de lent, încât este puțin probabil să conducă la formarea planetelor gigant în gaz în jurul piticilor roșii, deoarece gazul pe disc este probabil să dispară înainte ca corpurile solide să crească suficient de mari pentru a capta orice gaz. Cu toate acestea, echipele de microlensare au găsit anterior dovezi pentru două planete gigant cu gaze cu mase similare cu cele ale lui Jupiter, în jurul a două stele pitice roșii. Având în vedere că au fost detectate un număr egal de planete gigantice și super-pământești masate de microlensing, totuși primele sunt mai ușor de detectat, ei au susținut că trebuie să existe mult mai puține planete gigant decât supra-Pământurile.
Boss se gândea la aceste descoperiri în timp ce stătea într-un hol al hotelului din Houston, când i s-a produs o nouă explicație pentru cele patru planete microlensante. El a arătat anterior că stelele pitice roșii pot forma rapid protoplanete gigant cu gaze prin mecanismul de instabilitate a discului, prin care discul gazos formează brațe spiralate și protoplanete auto-gravitate care ar deveni Jupiteri în absența oricărei interferențe. Cu toate acestea, majoritatea stelelor se formează în regiuni în care în cele din urmă se formează stele masive O. Astfel de stele emit imense cantități de radiații ultraviolete (UV), care dezinfectează gazul discului în jurul stelelor tinere, expunând protoplanetele exterioare la UV și îndepărtându-și plicurile gazoase. În 2002, Boss și colegii săi Carnegie, George Wetherill și Nader Haghighipour (acum la Universitatea din Hawaii), au propus această explicație pentru formarea lui Uranus și Neptun, care au mase similare cu cele ale supra-Pământurilor.
„M-a răsărit că, deoarece strippingul UV depinde de masa stelei centrale, supra-Pământurile ar trebui să se găsească pe orbitele mult mai mici în jurul unei pitici roșii decât în jurul Soarelui”, spune Boss. „Această idee prezice în mod natural piticile roșii care se formează aproape de stelele masive vor ajunge cu super-Pământuri care orbitează la distanțele în care supra-Pământurile au fost găsite prin microlensare.” Piticile roșii care se formează în absența stelelor masive nu vor suferi stripping UV și, prin urmare, vor forma planete gigant la gaze la aceste distanțe, în loc de super-Pământuri. Astfel de stele sunt în minoritate, astfel încât piticile roșii ar trebui să fie orbitate mai ales de super-Pământuri la distanțe asteroidale și nu numai. Această predicție este de acord cu detecțiile de microlensificare până în prezent.
Rămâne de văzut dacă predicțiile teoretice ale lui Boss vor fi verificate prin căutările de microlensing în desfășurare și prin misiunile de detectare a planetelor bazate pe spații, planificate de NASA și Agenția Spațială Europeană. Determinarea compozițiilor supra-Pământurilor va fi o provocare majoră cu implicații importante pentru locuința lor.
Sursa originală: Comunicat de presă Carnegie
