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“ABUNDÂNCIAS DE ELEMENTOS BIOESSENCIAIS C, O E S E REFRATÁRIOS FE E NI EM ESTRELAS DE TIPO SOLAR HOSPEDEIRAS DE EXOPLANETAS UTILIZANDO ESPECTROS HARPS SUL E NORTE”

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dc.creator ELLEN COSTA DE ALMEIDA, ELLEN COSTA DE ALMEIDA
dc.contributor.advisor1 Luan Ghezzi Ferreira Pinho, Luan Ghezzi Ferreira Pinho
dc.date.accessioned 2026-09-23T16:18:08Z
dc.date.issued 2026-08-26
dc.identifier.citation ELLEN COSTA DE ALMEIDA, ELLEN COSTA DE ALMEIDA. “ABUNDÂNCIAS DE ELEMENTOS BIOESSENCIAIS C, O E S E REFRATÁRIOS FE E NI EM ESTRELAS DE TIPO SOLAR HOSPEDEIRAS DE EXOPLANETAS UTILIZANDO ESPECTROS HARPS SUL E NORTE”. 2026, 291 páginas da Tese do Programa de Pós-Graduação em Astronomia) - Observatório Nacional, RJ . por
dc.identifier.uri http://localhost:8080/tede/handle/tede/228
dc.description.resumo A correlação planeta-metalicidade indica que a formação planetária ocorre através do mecanismo de acreção de núcleo, mas a influência de outros elementos além do Fe neste processo ainda é desconhecida. Assim, expandir estudos de abundâncias estelares, particularmente de elementos bioessenciais como os CHONPS, é crucial para entendermos a composição e formação dos exoplanetas. Neste trabalho, determinamos parâmetros atmosféricos (temperatura efetiva, metalicidade e gravidade superficial) e evolutivos (idade, massa e raio), além de abundâncias químicas de C, O, S, Fe e Ni para 291 estrelas de tipo solar hospedeiras de exoplanetas utilizando espectros de alta resolução do HARPS Sul e Norte, e raios de 373 exoplanetas utilizando profundidades de trânsito do \textit{NASA Exoplanet Archive}. Encontramos que estrelas hospedeiras de exoplanetas gigantes ($\text{R}_{\text{pl}}>4\ \text{R}_{\oplus}$) têm abundâncias [X/H] elevadas em comparação com aquelas que possuem exoplanetas pequenos para todos os elementos estudados. Considerando apenas exoplanetas com $P_{\text{orb}}\leq30$ dias, há uma anti correlação estatisticamente significativa entre a [Fe/H] da estrela hospedeira e o $P_{\text{orb}}$ do exoplaneta. Contudo, a [Fe/H] não continua a diminuir à medida que o período orbital aumenta, mas sim sobe mais uma vez para exoplanetas com períodos orbitais mais longos. Estrelas hospedeiras exclusivamente de exoplanetas pequenos quentes ou mornos apresentam diferenças significativas entre as suas distribuições de abundâncias para todos os elementos estudados aqui. As razões C/O das estrelas hospedeiras variam entre 0,17 e 0,95, com o menor valor mediano ($0,43^{+0,02}_{-0,03}$) para hospedeiras de Jupíteres, enquanto as hospedeiras de sub-Netunos 3 -- 4 R$_\oplus$ têm o maior valor mediano ($0,55^{+0,05}_{-0,01}$). Temos 199 exoplanetas com massas estimadas e, para estes, encontramos correlações entre as abundâncias de [O/H] e [S/H] das estrelas hospedeiras com $\log(M_{\text{pl}}/\text{M}_\oplus)$. Ao segregar a amostra em estrelas hospedeiras de exoplanetas quentes e mornos, estas tendências são encontradas apenas para os mornos. Se dividirmos a amostra entre estrelas de baixa-[$\alpha$/Fe] (91 exoplanetas) e alta-[$\alpha$/Fe] (20 exoplanetas), encontramos tendências entre as abundâncias de [O/H], [S/H], [Fe/H] e [Ni/H] das estrelas hospedeiras e $\log(M_{\text{pl}}/\text{M}_\oplus)$ apenas para a população com baixa-[$\alpha$/Fe]. Estes resultados revelam importantes conexões entre a química estelar e as propriedades dos exoplanetas, trazendo novos elementos para a compreensão dos processos de formação planetária e um contexto valioso para a interpretação das composições atmosféricas dos exoplanetas. por
dc.description.abstract The well-established planet-metallicity correlation indicates that planets form through the core accretion mechanism, but the influence of other elements besides Fe in this process is still unknown. Thus, expanding stellar abundance studies, particularly for bioessential elements like CHNOPS, is crucial for understanding exoplanet composition and formation. In this study, we determined atmospheric (effective temperature, metallicity and surface gravity) and evolutionary (age, radius and mass) parameters, along with chemical abundances of C, O, S, Fe, and Ni for 291 solar-type exoplanet hosting stars using high-resolution spectra from HARPS South and North, and radii for 373 exoplanets using transit depths from the NASA Exoplanet Archive. We find that stars hosting giant exoplanets (R$_{\text{pl}}>4\ \text{R}_{\oplus}$) show enhanced [X/H] abundances compared to those hosting small exoplanets for all elements analyzed. Considering only exoplanets with $P_{\text{orb}}\leq30$ days, we find a statistically significant anticorrelation between host star [Fe/H] and $P_{\text{orb}}$. However, the metallicity does not continue to decline as the orbital period increases, but rises again for exoplanets having larger orbital periods. Stars hosting small hot or warm exoplanets show significant differences between their abundance distributions for all elements studied here. Host star C/O ratios range from 0.17 to 0.95, with Jupiter hosts having the lowest median value (0.43$^{+0.02}_{-0.03}$), while 3 -- 4 R$_\oplus$ sub-Neptune hosts exhibit the highest median value (0.55$^{+0.05}_{-0.01}$). In our sample, 199 exoplanets have masses determined. We find correlations between host star [O/H] and [S/H] and $\log(M_{\text{pl}}/\text{M}_\oplus)$. We segregated the sample into hot and warm exoplanet hosts and noted that these trends are only found for warms. When dividing the sample between low-[$\alpha$/Fe] (91 exoplanets) and high-[$\alpha$/Fe] (20 exoplanets) stars, we find trends between host star [O/H], [S/H], [Fe/H] and [Ni/H] and $\log(M_{\text{pl}}/\text{M}_\oplus)$ only for the low-[$\alpha$/Fe] sample. These results reveal important links between stellar chemistry and exoplanet properties, offering new constraints on planet formation and valuable context for interpreting the composition of the atmospheres of exoplanets. por
dc.description.provenance Submitted by Christianne Baptista (christiannegarnier@on.br) on 2026-09-23T16:18:08Z No. of bitstreams: 1 ELLEN COSTA DE ALMEIDA doutorado.pdf: 224125160 bytes, checksum: 54d8966b07f7222e8791beb2c19b9ff1 (MD5) eng
dc.description.provenance Made available in DSpace on 2026-09-23T16:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELLEN COSTA DE ALMEIDA doutorado.pdf: 224125160 bytes, checksum: 54d8966b07f7222e8791beb2c19b9ff1 (MD5) Previous issue date: 2026-08-26 eng
dc.description.sponsorship Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro - FAPERJ por
dc.format application/pdf *
dc.language por por
dc.publisher Observatorio Nacional por
dc.publisher.department Divisão de Programas de Pós-Graduação - DIPPG por
dc.publisher.country Brasil por
dc.publisher.initials ON por
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação em Astronomia por
dc.rights Acesso Aberto por
dc.subject Parâmetros fundamentais de estrelas; Abundâncias estelares; Espectroscopia; Exoplanetas por
dc.subject.cnpq ASTROFISICA EXTRAGALACTICA::COSMOLOGIA por
dc.title “ABUNDÂNCIAS DE ELEMENTOS BIOESSENCIAIS C, O E S E REFRATÁRIOS FE E NI EM ESTRELAS DE TIPO SOLAR HOSPEDEIRAS DE EXOPLANETAS UTILIZANDO ESPECTROS HARPS SUL E NORTE” por
dc.type Tese por


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