ASTROBIOLOGICALLY ASTROBIOLOGICALLY INTERESTING INTERESTING STARS: STARS: SELECTION SELECTION CRITERIA CRITERIA restrial Planet Finder (NASA) Darwin (ESA) Gustavo Porto de Gustavo Porto de Mello Mello Eduardo del Peloso Eduardo del Peloso Luan Ghezzi Luan Ghezzi Observatório do Valongo Universidade Federal do Rio de Janeiro COROT (CNES+Brazil+others) 2nd Brazilian COROT Workshop 2005
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ASTROBIOLOGICALLY INTERESTING STARS: SELECTION CRITERIA Terrestrial Planet Finder (NASA) Darwin (ESA) Gustavo Porto de Mello Eduardo del Peloso Luan Ghezzi.
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1) We can strongly constrain stars in the astrobiological sense, wit presentdata: [Fe/H] and Teff, chromospheric activity, evolutionary state, age, mass
2) In all neighborhood stars: ~7% are interesting <2% if we take galactic orbits as relevant <1% is actually similar to the Sun
3) Data completeness: only up to ~15 parsecs for [Fe/H] and activity
4) We should better constrain the stellar [Fe/H] and Teff: better ages andmasses
5) Theoreticians should explore habitability criteria for planets appreciablydifferent from the Earth
2nd Brazilian COROT Workshop 2005
THANK YOUTHANK YOU
3 - O Conceito de Zona HabitávelCiclo carbonato-silicato: atua em escalas ~ 106 anos
Pode remover todo o carbono: oceanos + atmosfera em ~ 400 Mano
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3a – Massas EstelaresLimite inferior de massa: fase inicial de vento denso + excesso de XUV
Tipo GK: fase saturada for ~ 100 Mano a níveis 100 vezes maioresTipo M: fase saturada de ~ 1 Gano ou mais
Güdel et al 1997
Wood et al 2002
Remoção de ~ 10% a 100% de voláteisem escalas de ~ 1-2 Gano
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ocean planets3 M < M < 10 M (Léger et al 2004)
Marte< 0,5 M
UranoM > 10 M
Terra0,5 M < M < 3 M
3b – Massas Planetárias
Robustez: estabilidade climática (fatores internos e externos)Planetas de maior massa podem ter ZCH maiores
Atividade geológica
Campos magnéticos
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3c – Metalicidade: formação planetária
Forte relação entre metalicidadee presença de planetas gigantes Composição planetária:
Massa 101.5[Fe/H] (Lissauer 1995)
Razão [Si/Fe] e [Mg/Fe]Razão litosfera/núcleoConvecção no núcleo (magnetismo)
produção nucleossintética vs. diluição [X/Fe] vs. decaimento
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Incertezas na razão 40K/K da Terra
3e – Órbitas Galácticas
Leitch & Vasisht 1998: extinções
Balázs 2000, Lépine et al 2001, 2003: co-rotação na posição do Sol
Riscos: SN, explosões de raios-, nuvens moleculares gigantes, glaciações(Elis & Schramm 1993, Gehrels et al. 2003, Gies & Helsel 2005)
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0 1 2 3 4
Origem?
RNA
Procariotas
FotossínteseAeróbica
Eucariotas
ExplosãoCambriana
Metazoários
InteligênciaCognitivaO3 observável no Proterozóico ~ 2 Gano atrás (Segura et al 2003)
CH4 observável apenas a 10-1 PAL de O2 (Proterozóico)
Eventos de oxigenação (Blair-Hedges et al 2004): ~ 2.3 e 3.0 Gano de idade
PaleozóicoMesozóicoCenozóico
Arqueozóica Proterozóica
4 – Zona Continuamente Habitável e Escalas de Tempo
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5b – Candidatas: multiplicidade
34% da amostra de 50 estrelas é binária ou múltiplaMetade é eliminada apenas por ser binária/múltipla
Dois problemas:
Possibilidade de formação de planetas:Barbieri et al 2002 (planetesimais em Eps Eri e 47 UMa)Thébault et al 2002 (planetesimais em Alfa Centauri)
Estabilidade em binárias:Pendleton & Black 1993Holman & Wiegert 1997,1999 limitações, erosão zonas de estabilidade (104
órbitas), problema da coplanaridade
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Casos interessantes:Alfa Centauri, massas 1.16 e 0.97, P = 80 anos, a = 23.6, e = 0.52 (1999)Eta Cas, massas 0.95 e 0.62, P = 480 anos, e = ?, a = 71 UAMu Cas, SB1, P = 22 anos, e = 0.61HR753, K3V e M7V, P ~ 60 anos, a ~ 15 UA, e ~ 0.7541 Ara, G8V e e anã M, P ~ 690 – 2.200 anos
5c – Candidatas: idade e metalicidade
Porto de Mello & Lyra 2005: atividade cromosférica
Forte quedaexponencialem ~1 Gano
Mesmocomportamento:Ca II HKRaios-XPerda de massa
Período inicialde bombardeio~ 0.5 a 1.0 Gano(Hartmann 2004)
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5d – Candidatas: idade e metalicidade
Eliminamos estrelas com indicadores cromosféricos sugerindo ~ 1 Gano de idade
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5e – Candidatas: órbitas galácticas
12 estrelas sobrevivem a todos os critérios: nenhuma possui planeta