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    Lo que revelan las lunas de otros sistemas estelares sobre planetas como Neptuno y Júpiter

    Exolunas orbitando un exoplaneta fuera de nuestro sistema solar. Crédito:Yeti punteado / Shutterstock.com

    ¿Cuál es la diferencia entre un sistema planeta-satélite como el que tenemos con la Tierra y la luna, versus un planeta binario:¿dos planetas orbitando entre sí en un do-si-do cósmico?

    Soy un astrónomo interesado en planetas que orbitan estrellas cercanas, y gigantes gaseosos:Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno en nuestro sistema solar son los planetas más grandes y fáciles de detectar. La presión aplastante dentro de su atmósfera gaseosa significa que es poco probable que sean hospitalarios con la vida. Pero las lunas rocosas que orbitan esos planetas podrían tener condiciones más acogedoras. El año pasado, Los astrónomos descubrieron una exoluna del tamaño de un planeta que orbitaba otro planeta gigante gaseoso fuera de nuestro sistema solar.

    En un nuevo periódico Sostengo que esta exoluna es realmente lo que se llama un planeta capturado.

    ¿La primera 'exoluna' detectada es realmente una luna?

    Análogos de la Tierra Verdadera, que orbitan estrellas como el Sol, son muy difíciles de detectar, incluso con los grandes telescopios Keck. La tarea es más fácil si la estrella anfitriona es menos masiva. Pero entonces el planeta tiene que estar más cerca de la estrella para estar lo suficientemente caliente, y las mareas gravitacionales de la estrella pueden atrapar al planeta en un estado con un lado caliente permanente y un lado frío permanente. Esto hace que esos planetas sean menos atractivos como una ubicación potencial que podría albergar vida. Cuando los gigantes gaseosos que orbitan estrellas similares al Sol tienen lunas rocosas, estos pueden ser lugares más probables para encontrar vida.

    En 2018, dos astrónomos de la Universidad de Columbia informaron de la primera observación tentativa de una exoluna, un satélite que orbita un planeta que orbita a otra estrella. Una característica curiosa fue que esta exoluna Kepler-1625b-i era mucho más masiva que cualquier luna encontrada en nuestro sistema solar. Tiene una masa similar a Neptuno y orbita un planeta similar en tamaño a Júpiter.

    Los astrónomos esperan que las lunas de planetas como Júpiter y Saturno tengan masas de solo un pequeño porcentaje de la Tierra. Pero esta nueva exoluna era casi mil veces más grande que los cuerpos correspondientes de nuestro sistema solar:lunas como Ganímedes y Titán, que orbitan alrededor de Júpiter y Saturno. respectivamente. Es muy difícil explicar la formación de un satélite tan grande utilizando los modelos actuales de formación de la luna.

    Las exolunas pueden revelar secretos sobre cómo se formaron gigantes gaseosos como Júpiter y qué hay en su núcleo. Crédito:JPL / NASA

    En un nuevo modelo que desarrollé, Discuto cómo se forma una exoluna tan masiva a través de un proceso diferente, donde es realmente un planeta capturado.

    Todos los planetas largo y pequeño, Comience reuniendo cuerpos del tamaño de un asteroide para formar un núcleo rocoso. En esta etapa temprana de la evolución de un sistema planetario, los núcleos rocosos todavía están rodeados por un disco gaseoso que quedó de la formación de la estrella madre. Si un núcleo puede crecer lo suficientemente rápido como para alcanzar una masa equivalente a 10 Tierras, entonces tendrá la fuerza gravitacional para extraer gas del espacio circundante y crecer hasta el tamaño masivo de Júpiter y Saturno. Sin embargo, esta acumulación gaseosa es de corta duración, como la estrella está drenando la mayor parte del gas en el disco, el polvo y el gas que rodean a una estrella recién formada.

    Si hay dos núcleos creciendo muy cerca, luego compiten por capturar roca y gas. Si un núcleo se vuelve un poco más grande, obtiene una ventaja y puede capturar la mayor parte del gas en el vecindario por sí mismo. Esto deja al segundo cuerpo sin más gas que capturar. La mayor atracción gravitacional de su vecino arrastra al cuerpo más pequeño al papel de un satélite, aunque sea muy grande. El antiguo planeta queda como una luna de gran tamaño, orbitando el planeta que lo venció en la carrera por capturar gas.

    Un núcleo remanente como una mirada hacia la historia

    Visto en este contexto, es poco probable que el planeta capturado sea habitable. Los núcleos planetarios en crecimiento tienen envolturas gaseosas, que los hacen más parecidos a Urano y Neptuno:una mezcla de rocas, hielo y gas que se habría convertido en un Júpiter si no hubiera sido cortado tan bruscamente por su vecino más grande.

    Sin embargo, hay otras implicaciones que son casi igualmente interesantes. Estudiar los núcleos de los planetas gigantes es muy difícil, porque están enterrados bajo varios cientos de masas terrestres de hidrógeno y helio. En la actualidad, la misión JUNO está intentando hacer esto para Júpiter. Sin embargo, El estudio de las propiedades de esta exoluna puede permitir a los astrónomos ver el núcleo desnudo de un planeta gaseoso gigante cuando se le quita su envoltura gaseosa. Esto puede proporcionar una instantánea de cómo podría haber sido Júpiter antes de que creciera hasta su enorme tamaño actual.

    Este sistema de exolunas Kepler-1625b-i está justo al borde de lo que es detectable con la tecnología actual. Puede haber muchos más objetos como este que podrían descubrirse con futuras mejoras en las capacidades del telescopio. A medida que aumenta el censo de exoplanetas de los astrónomos, sistemas como el exomoon y su anfitrión destacan un problema que se volverá más importante a medida que avancemos. Esta exoluna revela que las propiedades de un planeta no son solo consecuencia de su masa y posición, pero puede depender de su historia y del entorno en el que se formó.

    Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.




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