Um modelo de planeta do tamanho da Terra na zona habitável de Alpha Centauri A / B

(a) Trajetórias de Alpha-Cen A (vermelho) e B (azul) em torno de seu baricentro (“×”). As duas estrelas estão posicionadas em sua separação atual aproximada. As esferas Hill (círculos tracejados) e zonas habitáveis (círculos verdes aninhados) de A e B são desenhadas em escala no periapsis. (b) Trajetória aparente de B centrada em A, com indicações de sua aparente separação no céu durante o período de CE 2020 a 2050. A parte da trajetória em amarelo indica a próxima janela de observação (CE 2022-2035), quando o aparente a separação entre A e B é maior que 600 e a busca por planetas ao redor de A ou B pode ser conduzida sem sofrer contaminação significativa da respectiva estrela companheira.

A composição química em massa e a estrutura interna dos exoplanetas rochosos são de fundamental importância para a compreensão de sua evolução a longo prazo e potencial habitabilidade.

Observações das composições químicas dos corpos rochosos do sistema solar e de outros sistemas planetários têm mostrado cada vez mais uma imagem concordante de que a composição química dos planetas rochosos reflete a de suas estrelas hospedeiras para os elementos refratários, enquanto essa expressão se decompõe para os voláteis. Este comportamento é explicado pela desvolatilização durante a formação planetária e evolução inicial.

Aqui, aplicamos um modelo de desvolatilização calibrado com os corpos do sistema solar para a composição química de nossas estrelas semelhantes ao Sol mais próximas – Alpha Centauri A e B – para estimar a composição em massa de qualquer planeta rochoso de zona habitável neste sistema binário ( “Alpha-Cen-Earth”).

Por meio de modelagem adicional de prováveis interiores planetários e atmosferas iniciais, descobrimos que, em comparação com a Terra, espera-se que tal planeta tenha (i) um manto reduzido (primitivo) que é igualmente dominado por silicatos, embora enriquecido em espécies portadoras de carbono (grafite / diamante); (ii) um núcleo de ferro ligeiramente maior, com uma fração de massa do núcleo de 38,4 + 4,7-5,1% em peso (cf. Terra de 32,5 +- 0,3% em peso); (iii) uma capacidade equivalente de armazenamento de água; e (iv) uma atmosfera primitiva dominada por CO2-CH4-H2O que se assemelha à da Terra Arqueana.

Além disso, levando em consideração seu aquecimento radiogênico intrínseco cerca de 25% menor de radionuclídeos de vida longa, espera-se que uma antiga Alpha-Cen-Terra (Cerca de 1,5-2,5 Gyr mais velha que a Terra) tenha convecção de manto menos eficiente e recapeamento planetário, com um potencial história prolongada de regimes de pálpebra estagnada.

Publicado em 26/10/2021 16h02

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