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    Un joven planeta gigante ofrece pistas sobre la formación de mundos exóticos

    Esta animación muestra un tipo de planeta gigante gaseoso conocido como Júpiter caliente que orbita muy cerca de su estrella. Encontrar más de estos planetas jóvenes podría ayudar a los astrónomos a comprender cómo se formaron y si migraron desde climas más fríos durante sus vidas. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan los planetas se basó en los ocho (o nueve) planetas de nuestro sistema solar. Pero durante los últimos 25 años, el descubrimiento de más de 4, 000 exoplanetas, o planetas fuera de nuestro sistema solar, cambió todo eso.

    Entre los más intrigantes de estos mundos distantes se encuentra una clase de exoplanetas llamados Júpiter calientes. Similar en tamaño a Júpiter, Estos planetas dominados por gases orbitan muy cerca de sus estrellas madre, rodeándolos en tan solo 18 horas. No tenemos nada como esto en nuestro propio sistema solar, donde los planetas más cercanos al Sol son rocosos y orbitan mucho más lejos. Las preguntas sobre los Júpiter calientes son tan grandes como los planetas mismos:¿Se forman cerca de sus estrellas o más lejos antes de migrar hacia adentro? Y si estos gigantes migran, ¿Qué revelaría eso sobre la historia de los planetas en nuestro propio sistema solar?

    Para responder esas preguntas, los científicos necesitarán observar a muchos de estos gigantes calientes muy temprano en su formación. Ahora, un nuevo estudio en el Diario astronómico informes sobre la detección del exoplaneta HIP 67522 b, que parece ser el Júpiter caliente más joven jamás encontrado. Orbita una estrella bien estudiada que tiene unos 17 millones de años, lo que significa que el Júpiter caliente probablemente sea solo unos millones de años más joven, mientras que la mayoría de los Júpiter calientes conocidos tienen más de mil millones de años. El planeta tarda unos siete días en orbitar su estrella, que tiene una masa similar a la del Sol. Ubicado a solo 490 años luz de la Tierra, HIP 67522 b tiene aproximadamente 10 veces el diámetro de la Tierra, o cercano al de Júpiter. Su tamaño indica claramente que es un planeta dominado por gases.

    HIP 67522 b fue identificado como un planeta candidato por el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, que detecta planetas a través del método de tránsito:los científicos buscan pequeñas caídas en el brillo de una estrella, indicando que un planeta en órbita ha pasado entre el observador y la estrella. Pero las estrellas jóvenes tienden a tener muchas manchas oscuras en su superficie:manchas estelares, también llamadas manchas solares cuando aparecen en el Sol, que pueden parecerse a los planetas en tránsito. Entonces, los científicos usaron datos del observatorio infrarrojo recientemente retirado de la NASA, el telescopio espacial Spitzer, para confirmar que la señal de tránsito era de un planeta y no de una mancha estelar. (Otros métodos de detección de exoplanetas han arrojado indicios de la presencia de Júpiter calientes aún más jóvenes, pero ninguno ha sido confirmado.)

    El descubrimiento ofrece la esperanza de encontrar más Júpiter calientes jóvenes y aprender más sobre cómo se forman los planetas en todo el universo, incluso aquí mismo en casa.

    "Podemos aprender mucho sobre nuestro sistema solar y su historia al estudiar los planetas y otras cosas que orbitan alrededor del Sol, "dijo Aaron Rizzutto, un científico de exoplanetas de la Universidad de Texas en Austin que dirigió el estudio. "Pero nunca sabremos cuán único o común es nuestro sistema solar a menos que estemos buscando exoplanetas. Los científicos de exoplanetas están descubriendo cómo nuestro sistema solar encaja en el panorama más amplio de la formación de planetas en el universo".

    ¿Gigantes migratorios?

    Hay tres hipótesis principales sobre cómo los Júpiter calientes se acercan tanto a sus estrellas madres. Una es que simplemente se forman allí y se quedan quietos. Pero es difícil imaginar la formación de planetas en un entorno tan intenso. El calor abrasador no solo vaporizaría la mayoría de los materiales, pero las estrellas jóvenes hacen erupción con frecuencia con explosiones masivas y vientos estelares, potencialmente dispersando cualquier planeta emergente.

    Parece más probable que los gigantes gaseosos se desarrollen más lejos de su estrella madre, más allá de un límite llamado línea de nieve, donde hace suficiente frío para que se forme hielo y otros materiales sólidos. Los planetas similares a Júpiter están compuestos casi en su totalidad de gas, pero contienen núcleos sólidos. Sería más fácil para esos núcleos formarse más allá de la línea de nieve, donde los materiales congelados podrían adherirse como una bola de nieve en crecimiento.

    Las otras dos hipótesis asumen que este es el caso, y que los Júpiter calientes se acercan más a sus estrellas. Pero, ¿cuál sería la causa y el momento de la migración?

    Una idea postula que los Júpiter calientes comienzan su viaje temprano en la historia del sistema planetario mientras la estrella todavía está rodeada por el disco de gas y polvo a partir del cual se formaron tanto ella como el planeta. En este escenario, la gravedad del disco que interactúa con la masa del planeta podría interrumpir la órbita del gigante gaseoso y hacer que migre hacia adentro.

    La tercera hipótesis sostiene que los Júpiter calientes se acercan a su estrella más tarde, cuando la gravedad de otros planetas alrededor de la estrella puede impulsar la migración. El hecho de que HIP 67522 b ya esté tan cerca de su estrella tan pronto después de su formación indica que esta tercera hipótesis probablemente no se aplica en este caso. Pero un Júpiter joven y caliente no es suficiente para resolver el debate sobre cómo se forman todos.

    "A los científicos les gustaría saber si existe un mecanismo dominante que forma la mayoría de los Júpiter calientes, "dijo Yasuhiro Hasegawa, un astrofísico especializado en formación de planetas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA que no participó en el estudio. "En la comunidad en este momento no hay un consenso claro sobre qué hipótesis de formación es más importante para reproducir la población que hemos observado. El descubrimiento de este joven Júpiter caliente es emocionante, pero es solo una pista de la respuesta. Para resolver el misterio necesitaremos más ".

    TESS es una misión del Explorador de Astrofísica de la NASA dirigida y operada por el MIT en Cambridge, Massachusetts, y gestionado por el Goddard Space Flight Center de la NASA. Los socios adicionales incluyen Northrop Grumman, con sede en Falls Church, Virginia; El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California; el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts; El Laboratorio Lincoln del MIT; y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. Más de una docena de universidades, institutos de investigación y observatorios de todo el mundo participan en la misión.


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