O fator chave que limita a existência de super-terras no universo

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doi.org/10.3847/1538-3881/ad6570
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#Planeta 

Um estudo recente feito por astrônomos revelou novas evidências sobre os limites da formação de planetas, mostrando que planetas maiores que a Terra enfrentam dificuldades para se formar ao redor de estrelas com baixa quantidade de metais, além de um certo limite.

Novo estudo pode ajudar na busca por vida extraterrestre

Os astrônomos usam o Sol como referência para medir a metalicidade de uma estrela, ou seja, a quantidade de elementos pesados que ela possui. Estrelas ricas em metais ou nebulosas se formaram relativamente recentemente, enquanto objetos pobres em metais estavam presentes no início do universo.

Estudos anteriores já haviam encontrado uma relação entre a metalicidade das estrelas e a formação de planetas, observando que, à medida que a metalicidade de uma estrela diminui, também diminui a formação de certos tipos de planetas, como sub-Saturnos ou sub-Netunos.

No entanto, este estudo é o primeiro a observar que, de acordo com as teorias atuais, a formação de super-Terras em estrelas pobres em metais se torna significativamente mais difícil, sugerindo que há um limite rigoroso para as condições necessárias para que esses planetas se formem, explica Kiersten Boley, autora principal do estudo e doutora em astronomia pela Universidade Estadual de Ohio.

A new study reveals that planets larger than Earth struggle to form near low-metallicity stars, suggesting a strict limit on planet formation. Researchers using NASA”s TESS data found no super-Earths around metal-poor stars, challenging previous theories and indicating that super-Earth formation may have been impossible early in the universe”s history due to insufficient heavy elements. Credit: SciTechDaily.com

A Explicação de Boley sobre a Formação de Planetas

“Quando as estrelas passam pelo ciclo de vida, elas enriquecem o espaço ao seu redor até haver metais suficientes para formar planetas”, diz Boley. “Mas mesmo para estrelas com menor metalicidade, acreditava-se amplamente que o número de planetas que elas poderiam formar nunca chegaria a zero.”

Outros estudos sugeriam que a formação de planetas na Via Láctea deveria começar quando as estrelas apresentassem uma metalicidade entre -2,5 e -0,5, mas essa teoria ainda não havia sido comprovada.

Para testar essa previsão, a equipe criou e analisou um catálogo com 10 mil das estrelas mais pobres em metais observadas pela missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Se a teoria estivesse correta, esperava-se encontrar cerca de 68 super-Terras em uma amostra de 85 mil estrelas pobres em metais.

Surpreendentemente, os pesquisadores não detectaram nenhuma super-Terra, afirmou Boley. “Basicamente, encontramos um abismo onde esperávamos ver um declínio lento e gradual”, disse ela. “As taxas previstas de ocorrência não corresponderam aos dados.”

### Descobertas e Implicações

Esse “abismo”, que mostra o período em que a metalicidade era muito baixa para a formação de planetas, se estende até cerca da metade da idade do universo, sugerindo que as super-Terras não se formaram no início da história cósmica. “Provavelmente, há cerca de 7 bilhões de anos começamos a ver uma formação significativa de super-Terras”, explica Boley.

Além disso, como a maioria das estrelas que se formaram antes desse período têm baixa metalicidade, elas precisaram esperar que a Via Láctea fosse enriquecida por várias gerações de estrelas moribundas para criar as condições adequadas para a formação de planetas. Esses resultados sugerem um limite superior para o número e a distribuição de pequenos planetas em nossa galáxia.

“Agora sabemos que em estrelas similares às da nossa amostra, não devemos esperar uma abundância de planetas se a metalicidade for inferior a -0,5”, afirma Boley. “Isso é impressionante, porque agora temos dados que comprovam isso.”

### Implicações para a Busca por Vida Extraterrestre

O que também chama a atenção são as implicações desse estudo para a busca de vida fora da Terra. Compreender melhor os detalhes da formação de planetas pode fornecer aos cientistas informações sobre onde, no universo, a vida poderia ter surgido.

“Você não quer procurar por vida em áreas onde ela não seria viável ou onde nem mesmo se espera encontrar um planeta”, comenta Boley. “Há uma infinidade de perguntas que você pode fazer se souber desses detalhes.”

Essas perguntas podem incluir se esses exoplanetas possuem água, qual o tamanho de seu núcleo e se desenvolveram um campo magnético forte, todas condições importantes para o surgimento da vida.

Para aplicar essa pesquisa a outros tipos de formação planetária, a equipe provavelmente precisará estudar diferentes tipos de super-Terras por períodos mais longos. Felizmente, futuras observações poderão ser feitas com a ajuda de projetos como o telescópio espacial **Nancy Grace Roman**, da NASA, e a missão **PLATO**, da Agência Espacial Europeia, que ampliarão a busca por planetas terrestres em zonas habitáveis, como a nossa.

“Esses instrumentos serão fundamentais para descobrir quantos planetas existem por aí e para obter o máximo de observações complementares possível”, conclui Boley.


Publicado em 29/09/2024 23h55

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