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    Científico ve evidencia de formación de planetas en anillos estrechos de otros sistemas solares

    Las observaciones de Gemini Planet Imager revelan un patrón complejo de variaciones en el brillo y la polarización alrededor del disco HR 4796A. Crédito:Marshall Perrin (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial), Gaspard Duchene (UC Berkeley), Max Millar-Blanchaer (Universidad de Toronto), y el equipo de GPI

    Anillos estrechos y densos de cometas se están uniendo para formar planetas en las afueras de al menos tres sistemas solares distantes. Los astrónomos han encontrado datos de un par de telescopios de la NASA.

    La estimación de la masa de estos anillos a partir de la cantidad de luz que reflejan muestra que cada uno de estos planetas en desarrollo tiene al menos el tamaño de unas pocas Tierras, según Carey Lisse, un científico planetario en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (APL) en Laurel, Maryland.

    Durante las ultimas décadas, utilizando poderosos observatorios de la NASA como la Instalación del Telescopio Infrarrojo en Hawai y el Telescopio Espacial Spitzer, Los científicos han encontrado varios sistemas de discos de escombros jóvenes con anillos exteriores delgados pero brillantes compuestos de cuerpos parecidos a cometas a 75 a 200 unidades astronómicas de sus estrellas madre, aproximadamente de dos a siete veces la distancia de Plutón a nuestro propio sol. La composición del material en estos anillos varía desde rico en hielo (visto en los sistemas Fomalhaut y HD 32297) hasta empobrecido en hielo pero rico en carbono (el sistema HR 4796A).

    Al presentar sus resultados hoy en la reunión de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Provo, Utah, Lisse dijo que los científicos están especialmente intrigados por el anillo de polvo rojo que rodea al HR 4796A, que muestra una forma inusualmente compacta para un sistema solar infantil.

    Lisse remonta el color rojo extremo a los restos orgánicos rocosos quemados de los cometas, como resultado de que el anillo del sistema está lo suficientemente cerca de la estrella que todos se han evaporado. Los investigadores no ven polvo de anillo rojo en Fomalhaut o HD 32297, pero, en cambio, ve el polvo cometario azulado normal que contiene hielo, porque los anillos de estos sistemas están lo suficientemente lejos como para que sus cometas estén fríos y en su mayoría estables.

    "Los estrechos confines de estos anillos siguen siendo un gran enigma; normalmente no se ve este tipo de orden estricto en un sistema tan joven, "Lisse dijo." Por lo general, el material se mueve en todas direcciones antes de que un sistema exoplanetario se limpie y se establezca de modo que los cuerpos planetarios rara vez se crucen en el camino de los demás, como en nuestro sistema solar actual ".

    Imagen de ALMA del disco de escombros en el sistema estelar de Fomalhaut. El anillo está aproximadamente a 20 mil millones de kilómetros (12,4 mil millones de millas) de la estrella central y aproximadamente 2 mil millones de kilómetros (1,2 mil millones de millas) de ancho. El punto central es la emisión no resuelta de la estrella, que es aproximadamente el doble de la masa de nuestro sol. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); M. MacGregor

    Después de eliminar otras posibilidades debido a la falta de gas circunestelar primordial visto en estos sistemas, Lisse y sus coautores han atribuido la estructura compacta a múltiples cuerpos coalescentes que "guían" el material a través de los anillos.

    "Los cometas que chocan contra las superficies de estos planetas en crecimiento levantarían enormes nubes de rápido movimiento, polvo de construcción expulsado, 'que se esparciría por el sistema en enormes nubes, "Dijo Lisse." La única solución aparente a estos problemas es que múltiples mini planetas se están fusionando en estos anillos, y estos cuerpecitos, con bajas velocidades de arranque, están guiando los anillos hacia estructuras estrechas, de la misma manera que muchos de los anillos estrechos de Saturno están enfocados y afilados ".

    Este es un cambio de paradigma, él agregó, porque en lugar de construir un planeta a partir de una gran obra, viene de muchos pequeños, que eventualmente fusionará su trabajo en el producto final. Estudios recientes han arrojado teorías similares sobre la formación de los planetas gaseosos gigantes Urano y Neptuno, que cada uno tenía múltiples "subnúcleos" que finalmente fueron cubiertos por atmósferas espesas.

    En Fomalhaut y HD 32297, Los investigadores esperan que millones de cometas contribuyan a formar los núcleos de planetas gigantes de hielo como Urano y Neptuno, aunque sin las densas atmósferas que envuelven los núcleos de Urano y Neptuno, ya que los discos de gas primordiales que formarían tales atmósferas han desaparecido. En HR 4796A, con su anillo de polvo más cálido, incluso los hielos que normalmente se encuentran en los cometas de los anillos se evaporaron durante el último millón de años aproximadamente, dejando atrás los bloques de construcción centrales que son ricos solo en carbono sobrante y materiales rocosos.

    "Estos sistemas parecen estar construyendo planetas que no vemos en nuestro sistema solar, grandes masas terrestres múltiples con cantidades variables de hielo, materiales orgánicos de roca y refractarios, "Dijo Lisse." Esto es muy parecido a la receta predicha para las supertierras vistas en abundancia en el estudio de planetas de Kepler ".

    "Aún quedan muchas cosas por hacer, aunque, antes de que estos anillos pudieran convertirse en planetas del tamaño de los gigantes gaseosos, ", continuó." Por qué se tarda tanto en crear planetas exteriores en estos sistemas, después de que sus discos de gas primordiales han sido eliminados, es un gran misterio ".


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