La Tierra está condenada, pero no hasta dentro de 5 mil millones de años. Nuestro planeta se asará a medida que nuestro sol se expanda y se convierta en un gigante rojo, pero el exoplaneta WASP-12b, ubicado a 600 años luz de distancia en la constelación de Auriga, le queda menos de una milésima parte de ese tiempo:unos 3 millones de años comparativamente insignificantes.

Un equipo de astrofísicos liderado por Princeton ha demostrado que WASP-12b está girando en espiral hacia su estrella anfitriona, dirigiéndose hacia una destrucción segura. Su artículo aparece en el 27 de diciembre de 2019, cuestión de la Cartas de revistas astrofísicas .

WASP-12b se conoce como un "Júpiter caliente, "un planeta gaseoso gigante como nuestro vecino planeta Júpiter, pero que está muy cerca de su propia estrella, orbitando su sol en solo 26 horas. (Por el contrario, tardamos 365 días en orbitar, e incluso Mercurio, el planeta más interno de nuestro sistema solar, tarda 88 días.)

"Desde el descubrimiento del primer 'Júpiter caliente' en 1995, un descubrimiento que fue reconocido con el Premio Nobel de Física de este año, nos hemos preguntado cuánto tiempo pueden sobrevivir estos planetas. "dijo Joshua Winn, profesor de ciencias astrofísicas en Princeton y uno de los autores del artículo. "Estábamos bastante seguros de que no podrían durar para siempre. Las fuertes interacciones gravitacionales entre el planeta y la estrella deberían hacer que el planeta girara en espiral hacia adentro y se destruyera". pero nadie pudo predecir cuánto tardaría esto. Puede que sean millones de años podrían ser miles de millones o billones. Ahora que hemos medido la tasa, durante al menos un sistema, son millones de años, tenemos una nueva pista sobre el comportamiento de las estrellas como cuerpos fluidos ".

El problema es que cuando WASP-12b orbita su estrella, los dos cuerpos ejercen tirones gravitacionales entre sí, levantando "mareas" como las mareas oceánicas levantadas por la luna en la Tierra.

Dentro de la estrella estos maremotos hacen que la estrella se distorsione ligeramente y oscile. Debido a la fricción, estas olas rompen y las oscilaciones se apagan, un proceso que convierte gradualmente la energía orbital del planeta en calor dentro de la estrella.

La fricción asociada con las mareas también ejerce un par gravitacional en el planeta, haciendo que el planeta gire en espiral hacia adentro. La medición de la rapidez con la que se está reduciendo la órbita del planeta revela la rapidez con la que la estrella está disipando la energía orbital. que proporciona pistas a los astrofísicos sobre el interior de las estrellas.

"Si podemos encontrar más planetas como WASP-12b cuyas órbitas están decayendo, podremos aprender sobre la evolución y el destino final de los sistemas exoplanetarios, "dijo el primer autor Samuel Yee, estudiante de posgrado en ciencias astrofísicas. "Aunque este fenómeno se ha predicho para planetas gigantes cercanos como WASP-12b en el pasado, esta es la primera vez que captamos este proceso en acción ".

Una de las primeras personas en hacer esa predicción fue Frederic Rasio, el profesor Joseph Cummings de Física y Astronomía en la Universidad Northwestern, que no participó en el trabajo de Yee y Winn. "Todos hemos estado esperando casi 25 años para que este efecto se detecte mediante la observación, ", Dijo Rasio." Las implicaciones de la corta escala de tiempo medida para la desintegración orbital también son muy importantes. En particular, significa que debe haber muchos más Júpiter calientes que ya han recorrido todo el camino. Cuando llegan al límite de Roche, el límite de interrupción de las mareas para un objeto en una órbita circular, sus envolturas pueden despojarse, revelando un núcleo rocoso que se parece a una súper Tierra (o tal vez un mini-Neptuno si pueden retener un poco de su envoltura) ".

Rasio también edita Cartas de revistas astrofísicas , la revista en la que aparece el nuevo artículo. Los investigadores habían enviado originalmente su artículo a una revista hermana menos prestigiosa también publicada por la Sociedad Astronómica Estadounidense. pero Rasio lo redirigió a ApJ Letters debido a la "gran importancia" de la investigación. "Parte de mi trabajo es asegurarme de que todos los nuevos descubrimientos importantes presentados en los manuscritos enviados a las Revistas AAS se consideren para su publicación en ApJ Letters, ", dijo." En este caso fue una obviedad ".

WASP-12b fue descubierto en 2008 a través del método de tránsito, en el que los astrónomos observan una pequeña caída en el brillo de una estrella cuando el planeta pasa frente a ella, cada vez que completa una órbita. Desde su descubrimiento, el intervalo entre caídas sucesivas se ha acortado en 29 milisegundos por año, una observación que fue notada por primera vez en 2017 por el coautor Kishore Patra, luego una licenciatura en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

Ese ligero acortamiento podría sugerir que la órbita del planeta se está reduciendo, pero hay otras posibles explicaciones:si la órbita de WASP-12b tiene una forma más ovalada que circular, por ejemplo, los aparentes cambios en el período orbital podrían deberse a la orientación cambiante de la órbita.

La forma de estar seguro de si la órbita se está acortando realmente es observar cómo el planeta desaparece detrás de su estrella, conocido como ocultación. Si la órbita solo está cambiando de dirección, el período orbital real no cambia, así que si los tránsitos ocurren más rápido de lo esperado, las ocultaciones deben ocurrir más lentamente. Pero si la órbita está realmente decayendo, la sincronización de los tránsitos y las ocultaciones debe cambiar en la misma dirección.

Durante los últimos dos años, los investigadores han recopilado más datos, incluyendo nuevas observaciones de ocultación realizadas con el Telescopio Espacial Spitzer.

"Estos nuevos datos apoyan fuertemente el escenario de desintegración orbital, permitiéndonos decir con firmeza que el planeta de hecho está girando en espiral hacia su estrella, ", dijo Yee." Esto confirma las predicciones teóricas de larga data y los datos indirectos que sugieren que los Júpiter calientes deberían eventualmente ser destruidos a través de este proceso ".

Este descubrimiento ayudará a los teóricos a comprender el funcionamiento interno de las estrellas e interpretar otros datos relacionados con las interacciones de las mareas. dijo Winn. "También nos informa sobre la vida de los Júpiter calientes, una pista que podría ayudar a arrojar luz sobre la formación de estos extraños e inesperados planetas ".