Abundancias químicas detalladas en estrellas con exoplanetas

  1. Elisa Delgado Mena
Supervised by:
  1. Garik Israelian Director

Defence university: Universidad de La Laguna

Year of defence: 2011

Committee:
  1. Ramón Jesús García López Chair
  2. Carlos Allende Prieto Secretary
  3. Patrick De Laverny Committee member
  4. Piercarlo Bonifacio Committee member
  5. Carlos Antonio Abia Ladrón de Guevara Committee member

Type: Thesis

Abstract

El descubrimiento de más de 500 planetas extrasolares nos ha brindado la posibilidad de estudiar en detalle las estrellas que albergan dichos planetas. La determinación de abundancias químicas proporciona información valiosa no sólo de las atmósferas de las estrellas sino también de los procesos que ocurren en el interior de las mismas y de cómo se han formado dichas estrellas. La primera diferencia que se encontró entre las estrellas con y sin planetas detectados, es que las primeras son en promedio más metálicas. Esto parece tener un origen primordial, es decir, que las nubes protoplanetarias con un mayor contenido en metales tienen más probabilidades de formar planetas. También se han estudiado las abundancias de otros elementos aunque las diferencias encontradas no son tan significativas. En esta tesis se presentan las abundancias de C, O, Mg y Si para las estrellas con y sin planetas de la muestra HARPS GTO que sirven para calcular los cocientes mineralógicos C/O y Mg/Si. Estos cocientes nos dan información sobre la distribución de los planetas terrestres que se podrían haber formado alrededor de estas estrellas. Se encuentran un gran numero de estrellas con un alto cociente de C/O, cuyos planetas serían muy diferentes de la Tierra. Además, muchas de las estrellas con planetas muestran unos cocientes Mg/Si bajos, lo que podría dar lugar a planetas con un gran exceso de Si que afectaría a la composición atmosférica y a los procesos volcánicos y tectónicos. También se han estudiado las abundancias de Li en un gran número de estrellas utilizando espectros de alta calidad y parámetros atmosféricos homogéneos. Se confirma que las estrellas de tipo solar con planetas muestran abundancias de Li mucho menores que las estrellas de comparación. Este hecho se hace más evidente para los objetos con \teff\ $\pm$ 80 K, ya que el 50\% de las 60 estrellas de comparación presentan log $\epsilon(Li)$ $\geq$ 1.5 pero sólo 2 de las 24 estrellas con planetas tienen Li detectable. Esta tendencia parece estar causada por el efecto que los discos protoplanetarios producen sobre la evolución del momento angular, resultando en una mayor mezcla de material en las envolturas convectivas de las estrellas con planetas. Este efecto observado para el Li podría también ocurrir para el Be, pero en estrellas más frías cuyas capas convectivas sean lo suficientemente profundas como para destruirlo. Se han comparado espectros observados de estrellas frías con y sin planetas con parámetros atmosféricos muy similares de forma que una posible diferencia en la región de Be debería ser causada por una diferencia en la abundancia de este elemento. Se han encontrado dos estrellas con planetas con un contenido en Be bastante inferior al de varias estrellas de comparación aunque este resultado no se confirma cuando se amplia la muestra de estrellas frías. Además, las estrellas con \teff\ $<$ 5500 K muestran una fuerte disminución de las abundancias de Be que no se puede explicar con los modelos actuales de destrucción de Be.