Tres mundos distantes en proceso de ser tragados por sus estrellas

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Astrónomos han descubierto tres planetas que orbitan peligrosamente cerca de estrellas que se acercan al final de sus vidas, ilustrando el proceso de evolución de los sistemas planetarios.

De los miles de planetas extrasolares encontrados hasta ahora, estos tres planetas gigantes gaseosos, detectados por primera vez por la misión TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, tienen algunas de las órbitas de período más corto alrededor de estrellas subgigantes o gigantes. Uno de los planetas, TOI-2337b, será consumido por su estrella anfitriona en menos de 1 millón de años, antes que cualquier otro planeta conocido actualmente.

"Estos descubrimientos son cruciales para comprender una nueva frontera en los estudios de exoplanetas: cómo evolucionan los sistemas planetarios con el tiempo", explicó en un comunicado el autor principal Samuel Grunblatt, becario postdoctoral en el Museo Americano de Historia Natural y el Instituto Flatiron en la ciudad de Nueva York. Grunblatt, agregó en un comunicado que "estas observaciones ofrecen nuevas ventanas a los planetas que se acercan al final de sus vidas, antes de que sus estrellas anfitrionas se los traguen".

El descubrimiento y confirmación de los planetas ha sido aceptado para su publicación en el Astronomical Journal y se anunció el 13 de enero en una conferencia de prensa de la American Astronomical Society. Los investigadores estiman que los planetas tienen masas entre 0,5 y 1,7 veces la masa de Júpiter y tamaños que van desde un poco más pequeños hasta más de 1,6 veces el tamaño de Júpiter. También abarcan una amplia gama de densidades, desde la densidad del corcho hasta tres veces más denso que el agua, lo que implica una gran variedad de orígenes.

Se cree que estos tres planetas son solo la punta del iceberg. "Esperamos encontrar decenas a cientos de estos sistemas de planetas en tránsito evolucionados con TESS, proporcionando nuevos detalles sobre cómo los planetas interactúan entre sí, se inflan y migran alrededor de las estrellas, incluidas aquellas como nuestro Sol", dijo Nick Saunders, estudiante graduado en IfA (Institute for Astronomy) de la Universidad de Hawai en Manoa y coautor del estudio.

El equipo espera que esta 'arqueología planetaria' nos ayude a comprender el pasado, el presente y el futuro de los sistemas planetarios, acercándonos un paso más a la respuesta a la pregunta: "¿Estamos solos?".

Los planetas se encontraron por primera vez en los datos de imágenes de fotograma completo de la Misión TESS de la NASA tomadas en 2018 y 2019. Grunblatt y sus colaboradores identificaron los planetas candidatos en los datos de TESS y luego utilizaron el Observatorio W. M. Keck en Maunakea para confirmar la existencia de los tres planetas.

"Las observaciones de Keck de estos sistemas planetarios son fundamentales para comprender sus orígenes, ayudando a revelar el destino de los sistemas solares como el nuestro", dijo el astrónomo de IfA Daniel Huber, coautor del estudio.

Los modelos actuales de dinámica planetaria sugieren que los planetas deberían girar en espiral hacia sus estrellas anfitrionas a medida que las estrellas evolucionan con el tiempo, particularmente en el último 10% de la vida de la estrella. Este proceso también calienta los planetas, lo que podría causar que sus atmósferas se inflen. Sin embargo, esta evolución estelar también hará que los planetas alrededor de una estrella se acerquen entre sí, aumentando la probabilidad de que alguno de ellos choque, o incluso desestabilice todo el sistema planetario.

La amplia variedad de densidades de planetas encontradas en el estudio sugiere que estos sistemas planetarios se han formado a través de interacciones caóticas planeta-planeta. Esto también podría haber resultado en tasas de calentamiento y escalas de tiempo impredecibles para estos planetas, dándoles la amplia gama de densidades que observamos hoy.

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