Analógico solar - Solar analog
Estrela do tipo solar , análogos solares (também análogos ) e gêmeas solares são estrelas que são particularmente semelhantes ao Sol . A classificação estelar é uma hierarquia com o gêmeo solar sendo mais parecido com o Sol, seguido pelo análogo solar e depois do tipo solar. As observações dessas estrelas são importantes para entender melhor as propriedades do Sol em relação a outras estrelas e a habitabilidade dos planetas.
Por semelhança com o Sol
Definir as três categorias por sua semelhança com o Sol reflete a evolução das técnicas de observação astronômica. Originalmente, o tipo solar era o mais próximo que a semelhança com o Sol poderia ser definida. Mais tarde, técnicas de medição mais precisas e observatórios aprimorados permitiram uma maior precisão de detalhes-chave como a temperatura, permitindo a criação de uma categoria analógica solar para estrelas que eram particularmente semelhantes ao sol. Mais tarde ainda, melhorias contínuas na precisão permitiram a criação de uma categoria de gêmeos solares para combinações quase perfeitas.
A semelhança com o Sol permite verificar as quantidades derivadas - como a temperatura, que é derivada do índice de cor - em relação ao Sol, a única estrela cuja temperatura é conhecida com segurança. Para estrelas que não são semelhantes ao Sol, esta verificação cruzada não pode ser feita.
Tipo solar
Essas estrelas são muito semelhantes ao sol. Elas são estrelas da sequência principal com uma cor B − V entre 0,48 e 0,80, o Sol tendo uma cor B − V de 0,65. Alternativamente, uma definição baseada no tipo espectral pode ser usada, como F8V a K2V , que corresponderia à cor B − V de 0,50 a 1,00. Esta definição se ajusta a aproximadamente 10% das estrelas, então uma lista de estrelas do tipo solar seria bastante extensa.
Estrelas do tipo solar mostram um comportamento altamente correlacionado entre suas taxas de rotação e sua atividade cromosférica (por exemplo, Cálcio H & K linha de emissão) e atividade coronal (por exemplo, emissão de raios-X) Porque estrelas do tipo solar giram para baixo durante suas vidas de sequência principal devido a frenagem magnética , essas correlações permitem que idades difíceis sejam derivadas. Mamajek & Hillenbrand (2008) estimaram as idades para as 108 estrelas da sequência principal do tipo solar (F8V-K2V) em 52 anos-luz (16 parsecs) do Sol com base em sua atividade cromosférica (medida via Ca, H, e linhas de emissão K).
A tabela a seguir mostra uma amostra de estrelas do tipo solar dentro de 50 anos-luz que quase satisfazem os critérios para análogos solares (cor B-V entre 0,48 e 0,80), com base nas medições atuais (o Sol está listado para comparação):
Identificador | Coordenadas J2000 | Distância (sim) |
Classe estelar |
Temperatura (K) |
Metalicidade (dex) |
Idade ( Gyr ) |
Notas | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ascensão certa | Declinação | |||||||
sol | - | - | 0,0000158 | G2V | 5778 | +0,00 | 4,6 | |
Alpha Centauri A | 15 h 49 m 36.49400 s | −60 ° 50 ′ 02,3737 ″ | 4,37 | G2V | 5790 | +0,20 | 4,4 | |
Alpha Centauri B | 4,37 | K0V | 5260 | 4,4 | ||||
Epsilon Eridani | -09 h 27 m 29,7 s | 03 ° 32 ′ 55,8 ″ | 10,4 | K2V | 5084 | -0,13 | 400-800 | |
Tau Ceti | 01 h 44 m 04.1 s | −15 ° 56 ′ 15 ″ | 11,9 | G8V | 5344 | –0,52 | 5,8 | |
82 Eridani | 03 h 19 m 55,7 s | −43 ° 04 ′ 11,2 ″ | 19,8 | G8V | 5338 | –0,54 | 6,1 | |
Delta Pavonis | 20 h 08 m 43,6 s | −66 ° 10 ′ 55 ″ | 19,9 | G8IV | 5604 | +0,33 | ~ 7 | |
V538 Aurigae | 05 h 41 m 20,3 s | + 53 ° 28 ′ 51,8 ″ | 39,9 | K1V | 5257 | -0,20 | 3,7 | |
HD 14412 | 02 h 18 m 58,5 s | −25 ° 56 ′ 45 ″ | 41,3 | G5V | 5432 | -0,46 | 9,6 | |
HR 4587 | 12 h 00 m 44,3 s | −10 ° 26 ′ 45,7 ″ | 42,1 | G8IV | 5538 | 0,18 | 8,5 | |
HD 172051 | 18 h 38 m 53,4 s | −21 ° 03 ′ 07 ″ | 42,7 | G5V | 5610 | -0,32 | 4,3 | |
72 herculis | 17 h 20 m 39,6 s | + 32 ° 28 ′ 04 ″ | 46,9 | G0V | 5662 | -0,37 | 5 | |
HD 196761 | 20 h 40 m 11,8 s | −23 ° 46 ′ 26 ″ | 46,9 | G8V | 5415 | -0,31 | 6,6 | |
Nu² Lupi | 15 h 21 m 48,1 s | −48 ° 19 ′ 03 ″ | 47,5 | G4V | 5664 | -0,34 | 10,3 |
Analógico solar
Essas estrelas são fotometricamente semelhantes ao Sol, tendo as seguintes qualidades:
- Temperatura dentro de 500 K daquela do Sol (5278 a 6278 K)
- Metalicidade de 50–200% (± 0,3 dex ) daquela do Sol, o que significa que o disco protoplanetário da estrela teria quantidades semelhantes de poeira a partir da qual os planetas poderiam se formar
- Nenhum companheiro próximo (período orbital de dez dias ou menos), porque tal companheiro estimula a atividade estelar
Os análogos solares que não atendem aos critérios de gêmeos solares mais rígidos incluem, dentro de 50 anos-luz e em ordem de distância crescente (O Sol está listado para comparação.):
Identificador | Coordenadas J2000 | Distância (sim) |
Classe estelar |
Temperatura (K) |
Metalicidade (dex) |
Idade ( Gyr ) |
Notas | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ascensão certa | Declinação | |||||||
sol | - | - | 0,0000158 | G2V | 5.778 | +0,00 | 4,6 | |
Sigma Draconis | 19 h 32 m 21,6 s | + 69 ° 39 ′ 40 ″ | 18,8 | G9 – K0 V | 5.297 | -0,20 | 4,7 | |
Beta Canum Venaticorum | 12 h 33 m 44,5 s | + 41 ° 21 ′ 27 ″ | 27,4 | G0V | 5.930 | -0,30 | 6,0 | |
61 Virginis | 13 h 18 m 24,3 s | −18 ° 18 ′ 40 ″ | 27,8 | G5V | 5.558 | -0,02 | 6,3 | |
Zeta Tucanae | 00 h 20 m 04,3 s | –64 ° 52 ′ 29 ″ | 28,0 | F9.5V | 5.956 | -0,14 | 2,5 | |
Beta Comae Berenices | 13 h 11 m 52,4 s | + 27 ° 52 ′ 41 ″ | 29,8 | G0V | 5.970 | -0,06 | 2.0 | |
61 Ursae Majoris | 11 h 41 m 03,0 s | + 34 ° 12 ′ 06 ″ | 31,1 | G8V | 5.483 | -0,12 | 1.0 | |
HR 511 | 01 h 47 m 44,8 s | + 63 ° 51 ′ 09 ″ | 32,8 | K0V | 5.333 | +0,05 | 3,0 | |
Alpha Mensae | 06 h 10 m 14,5 s | –74 ° 45 ′ 11 ″ | 33,1 | G5V | 5.594 | +0,10 | 5,4 | |
HD 69830 | 08 h 18 m 23,9 s | −12 ° 37 ′ 56 ″ | 40,6 | K0V | 5.410 | -0,03 | 10,6 | |
HD 10307 | 01 h 41 m 47,1 s | + 42 ° 36 ′ 48 ″ | 41,2 | G1.5V | 5.848 | -0,05 | 7,0 | |
HD 147513 | 16 h 24 m 01,3 s | −39 ° 11 ′ 35 ″ | 42,0 | G1V | 5.858 | +0,03 | 0,4 | |
58 Eridani | 04 h 47 m 36,3 s | −16 ° 56 ′ 04 ″ | 43,3 | G3V | 5.868 | +0,02 | 0,6 | |
47 Ursae Majoris | 10 h 59 m 28,0 s | + 40 ° 25 ′ 49 ″ | 45,9 | G1V | 5.954 | +0,06 | 6,0 | |
Psi Serpentis | 15 h 44 m 01,8 s | + 02 ° 30 ′ 54,6 ″ | 47,8 | G5V | 5.683 | 0,04 | 3,2 | |
HD 84117 | 09 h 42 m 14,4 s | –23 ° 54 ′ 56 ″ | 48,5 | F8V | 6.167 | -0,03 | 3,1 | |
HD 4391 | 00 h 45 m 45,6 s | –47 ° 33 ′ 07 ″ | 48,6 | G3V | 5.878 | -0,03 | 1,2 | |
20 Leonis Minoris | 10 h 01 m 00,7 s | + 31 ° 55 ′ 25 ″ | 49,1 | G3V | 5.741 | +0,20 | 6,5 | |
Nu Phoenicis | 01 h 15 m 11,1 s | –45 ° 31 ′ 54 ″ | 49,3 | F8V | 6.140 | +0,18 | 5,7 | |
51 Pegasi | 22 h 57 m 28,0 s | + 20 ° 46 ′ 08 ″ | 50,9 | G2.5IVa | 5.804 | +0,20 | 7,0 |
Solar gêmeo
Até o momento, nenhum gêmeo solar que corresponda exatamente ao Sol foi encontrado. No entanto, existem algumas estrelas que chegam muito perto de serem idênticas à do Sol e são consideradas gêmeas solares por membros da comunidade astronômica. Um gêmeo solar exato seria uma estrela G2V com uma temperatura de superfície de 5.778 K, ter 4,6 bilhões de anos, com a metalicidade correta e uma variação de luminosidade solar de 0,1% . Estrelas com idade de 4,6 bilhões de anos estão no estado mais estável. A metalicidade e o tamanho adequados também são muito importantes para a variação de baixa luminosidade.
As estrelas abaixo são mais semelhantes ao Sol e têm as seguintes qualidades:
- Temperatura dentro de 50 K daquela do Sol (5728 a 5828 K) (dentro de 10 K do sol (5768–5788 K)).
- Metalicidade de 89-112% (± 0,05 dex ) daquela do Sol, o que significa que o proplyd da estrela teria quase exatamente a mesma quantidade de poeira para a formação planetária
- Sem companheiro estelar, porque o próprio Sol é uma estrela solitária
- Uma idade dentro de 1 bilhão de anos a partir da do Sol (3,6 a 5,6 Ga)
A seguir estão as estrelas conhecidas que mais se aproximam de satisfazer os critérios para uma gêmea solar. O Sol está listado para comparação. As caixas destacadas estão fora do alcance de um gêmeo solar. A estrela pode ter sido considerada gêmea solar no passado, mas é mais uma analogia solar.
Identificador | Coordenadas J2000 | Distância (sim) |
Classe estelar |
Temperatura (K) |
Metalicidade (dex) |
Idade ( Gyr ) |
Notas | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ascensão certa | Declinação | |||||||
sol | - | - | 0,0000158 | G2V | 5.778 | +0,00 | 4,6 | |
18 Scorpii | 16 h 15 m 37,3 s | –08 ° 22 ′ 06 ″ | 45,1 | G2Va | 5.433 | -0,03 | 2,9 | |
HD 150248 | 16 h 41 m 49,8 s | –45 ° 22 ′ 07 ″ | 88 | G2 | 5.750 | -0,04 | 6,2 | |
HD 164595 | 18 h 00 m 38,9 s | + 29 ° 34 ′ 19 ″ | 91 | G2 | 5.810 | -0,06 | 4,5 | |
HD 195034 | 20 h 28 m 11,8 s | + 22 ° 07 ′ 44 ″ | 92 | G5 | 5.760 | -0,04 | 2,9 | |
HD 117939 | 13 h 34 m 32,6 s | –38 ° 54 ′ 26 ″ | 98 | G3 | 5.730 | -0,10 | 6,1 | |
HD 138573 | 15 h 32 m 43,7 s | + 10 ° 58 ′ 06 ″ | 99 | G5IV – V | 5.757 | +0,00 | 7,1 | |
HD 71334 | 08 h 25 m 49,5 s | −29 ° 55 ′ 50 ″ | 124 | G2 | 5.701 | -0,075 | 8,1 | |
HD 98649 | 11 h 20 m 51,769 s | –23 ° 13 ′ 02 ″ | 135 | G4V | 5.759 | -0,02 | 2,3 | |
HD 143436 | 16 h 00 m 18,8 s | + 00 ° 08 ′ 13 ″ | 141 | G0 | 5.768 | +0,00 | 3,8 | |
HD 129357 | 14 h 41 m 22,4 s | + 29 ° 03 ′ 32 ″ | 154 | G2V | 5.749 | -0,02 | 8,2 | |
HD 133600 | 15 h 05 m 13,2 s | + 06 ° 17 ′ 24 ″ | 171 | G0 | 5.808 | +0,02 | 6,3 | |
HIP 11915 | 02 h 33 m 49,02 s | −19 ° 36 ′ 42,5 ″ | 190 | G5V | 5.760 | –0,059 | 4,1 | |
HD 101364 | 11 h 40 m 28,5 s | + 69 ° 00 ′ 31 ″ | 208 | G5V | 5.795 | +0,02 | 7,1 | |
HD 197027 | 20 h 41 m 54,6 s | –27 ° 12 ′ 57 ″ | 250 | G3V | 5.723 | -0,013 | 8,2 | |
Kepler-452 | 19 h 44 m 00,89 s | + 44 ° 16 ′ 39,2 ″ | 1400 | G2V | 5.757 | +0,21 | 6,0 | |
YBP 1194 | 08 h 51 m 00,8 s | + 11 ° 48 ′ 53 ″ | 2934 | G5V | 5.780 | +0,023 | ~ 4,2 |
Algumas outras estrelas são às vezes mencionadas como candidatas a gêmeas solares, como: Beta Canum Venaticorum ; no entanto, tem metalidades muito baixas (-0,21) para o gêmeo solar. 16 Cygni B é às vezes conhecido como gêmeo, mas é parte de um sistema estelar triplo e é muito antigo para um gêmeo solar em 6,8 Ga. Dois candidatos a irmão solar (idade semelhante, metalicidade e cinemática) são Gaia DR2 1927143514955658880 e 1966383465746413568.
Por potencial habitabilidade
Outra maneira de definir a gêmea solar é como "habstar" - uma estrela com qualidades que se acredita ser particularmente hospitaleira para um planeta que hospeda vida. As qualidades consideradas incluem variabilidade, massa, idade, metalicidade e companheiros próximos.
- Pelo menos 0,5-1 bilhão de anos
- Na sequência principal
- Não variável
- Capaz de abrigar planetas terrestres
- Apoie uma zona habitável dinamicamente estável
- 0-1 estrelas companheiras estelares não largas.
O requisito de que a estrela permaneça na sequência principal por pelo menos 0,5-1 Ga define um limite superior de aproximadamente 2,2-3,4 massas solares, correspondendo a um tipo espectral mais quente de A0 - B7V . Essas estrelas podem ser 100x mais brilhantes que o Sol. Vida semelhante ao Tardígrado (devido ao fluxo de UV) poderia sobreviver em planetas orbitando estrelas tão quentes quanto B4V, com uma vida útil da sequência principal de 0,1 Ga (100 Ma), uma massa de ~ 10 M ☉ e uma temperatura de 20.000 K.
A não variabilidade é idealmente definida como a variabilidade inferior a 1%, mas 3% é o limite prático devido aos limites dos dados disponíveis. A variação na irradiância na zona habitável de uma estrela devido a uma estrela companheira com uma órbita excêntrica também é uma preocupação.
Os planetas terrestres em sistemas estelares múltiplos , aqueles contendo três ou mais estrelas, provavelmente não terão órbitas estáveis a longo prazo. As órbitas estáveis em sistemas binários assumem uma de duas formas: o tipo S (satélite ou circunstelar) orbita em torno de uma das estrelas, e o tipo P (planetário ou circumbinário) orbita em torno de todo o par binário. Júpiteres excêntricos também podem interromper as órbitas dos planetas em zonas habitáveis.
Metalicidade de pelo menos 40% solar ([Fe / H] = −0,4) é necessária para a formação de um planeta terrestre semelhante ao da Terra. A alta metalicidade se correlaciona fortemente com a formação de Júpiteres quentes , mas essas não são barreiras absolutas para a vida, já que alguns gigantes gasosos acabam orbitando dentro da zona habitável e podem hospedar luas semelhantes às da Terra.
Um exemplo dessa estrela é a HD 70642 , uma G5V, com temperatura de 5533K, mas muito mais jovem que o sol, com 1,9 bilhão de anos.
Outro exemplo seria o HIP 11915 , que tem um sistema planetário contendo um planeta semelhante a Júpiter orbitando a uma distância semelhante à do planeta Júpiter no Sistema Solar. Para reforçar as semelhanças, a estrela é da classe G5V, tem uma temperatura de 5750 K, tem uma massa e um raio semelhantes ao do sol e é apenas 500 milhões de anos mais jovem que o sol. Assim, a zona habitável estender-se-ia na mesma área que a zona do Sistema Solar, cerca de 1 UA. Isso permitiria que um planeta parecido com a Terra existisse por volta de 1 UA.
Veja também
- Catálogo de sistemas habitáveis próximos (HabCat)
- Lista das estrelas brilhantes mais próximas
- Lista das estrelas mais próximas
- Sequência principal
- Habitabilidade planetária
- Colonização do espaço
Notas de rodapé
Referências
Leitura adicional
- Lockwood, George Wesley; Skiff, Brian A .; Radick, Richard R. (1997). "The Photometric Variability of Sun-like Stars: Observations and Results, 1984-1995" . The Astrophysical Journal . 485 (2): 789–811. Bibcode : 1997ApJ ... 485..789L . doi : 10.1086 / 304453 .
- Porto de Mello, Gustavo Frederico; da Silva, Ronaldo; da Silva, Lício (2000). "Um levantamento das estrelas gêmeas solares a 50 Parsecs do Sol". Bioastronomy 99: A New Era in Search for Life . 213 : 73. bibcode : 2000ASPC..213 ... 73P .
- Turnbull, Margaret C .; Tarter, Jill C. (2003). "Seleção de alvo para SETI. II. Tycho-2 anões, aglomerados abertos antigos e as 100 estrelas mais próximas" . The Astrophysical Journal Supplement Series . 149 (2): 423–436. Bibcode : 2003ApJS..149..423T . doi : 10.1086 / 379320 .
- Hall, Jeffrey C .; Lockwood, George Wesley (2004). "A atividade cromosférica e a variabilidade de estrelas cíclicas e solares analógicas de atividade plana" . The Astrophysical Journal . 614 (2): 942–946. Bibcode : 2004ApJ ... 614..942H . doi : 10.1086 / 423926 .
- do Nascimento Jr., José Dias; Castro, Matthieu Sebastien; Meléndez, Jorge; Bazot, Michaël; Théado, Sylvie; Porto de Mello, Gustavo Frederico; De Medeiros, José Renan (2009). "Idade e massa dos gêmeos solares restringidas pela abundância de lítio". Astronomia e Astrofísica . 501 (1): 687–694. arXiv : 0904.3580 . Bibcode : 2009a & A ... 501..687D . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 200911935 . S2CID 9565600 .