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Limites da influência da maré na evolução de sistemas planetários com jupiteres quentes

Processo: 15/18043-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2015
Vigência (Término): 30 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia
Pesquisador responsável:Sylvio Ferraz de Mello
Beneficiário:Lucas Ferreira da Rosa Moda
Instituição-sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Planetas   Exoplanetas   Sistema planetário   Órbita da Terra   Relaxação   Rotação   Júpiter   Maré

Resumo

Recentemente, estrelas brilhantes com planetas em trânsito descobertas pelas missões Kepler e CoRoT vêm sendo utilizadas na determinação de diversos parâmetros orbitais do sistema, bem como a dissipação e a rotação dos componentes. É possível, através de uma técnica denominada "Girocronologia", que leva em consideração a perda de momento angular devido ao vento estelar, estimar a idade da estrela; entretanto, caso haja um companheiro massivo muito próximo (um Júpiter quente), o efeito de maré é relevante para a evolução da rotação da estrela, e os modelos atuais de Girocronologia já não são mais válidos para esse cenário. Nesse caso, o período de rotação da estrela inicialmente aumenta, graças à forte perda de momento angular, quando a estrela ainda gira em alta velocidade. Entretanto, em algum momento, o breque diminui e começa a ser superado pela transferência de momento angular da órbita do planeta para a estrela, cuja rotação começa a desacelerar até a inevitável queda do companheiro sobre a estrela, quando um rápido decréscimo em sua rotação é observado. Nesse projeto, exploramos a interação entre a estrela e seu companheiro, utilizando variantes do programa gamma-break.f, cujo código adota a teoria da maré de fluência, desenvolvida no IAG (Ferraz-Melo, 2013). Simulações feitas até aqui, com uma estrela do tipo solar que abriga um planeta com a massa de Júpiter indicam que esse efeito é relevante apenas para os casos em que o planeta se encontra a uma distância menor que 0.05 UA (para planetas mais distantes, a variação do período orbital é muito pequena, e a rotação da estrela é controlada quase que apenas pelo breque devido ao vento estelar), porém mais testes precisam ser feitos. Para isso, variaremos diversos parâmetros (período orbital, semieixo maior, excentricidade, massa e raio do planeta e da estrela, breque, período inicial de rotação, fator de relaxação) na tentativa de encontrar um limite universal para o qual a injeção de momento angular devido à maré ainda é significativa. Dessa forma, poderemos determinar de maneira mais precisa a idade de estrelas que abrigam um Júpiter quente.