Un equipo internacional de científicos, incluidos investigadores de la Universidad de Chicago, ha hecho el raro descubrimiento de un sistema planetario con una estrella anfitriona similar al sol de la Tierra. Especialmente intrigante es la composición inusual de la estrella, lo que indica que ingirió algunos de sus planetas.

"No significa que el sol se 'comerá' la Tierra pronto, "dijo Jacob Bean, profesor asistente de astronomía y astrofísica en la UChicago y coautor de un Astronomía y Astrofísica artículo sobre la investigación. "Pero nuestro descubrimiento proporciona una indicación de que las historias violentas pueden ser comunes en los sistemas planetarios, incluido el nuestro ".

A diferencia de la Estrella de la Muerte que destruye planetas artificiales en la película "Star Wars, "Esta versión natural podría proporcionar pistas sobre cómo evolucionan los sistemas planetarios con el tiempo.

Los astrónomos descubrieron el primer planeta que orbitaba una estrella distinta al sol en 1995. Desde entonces, se han identificado más de dos mil exoplanetas. Entre ellos, son raros los planetas que orbitan una estrella similar al sol de la Tierra. Debido a su extrema similitud con el sol, estos llamados gemelos solares son objetivos ideales para investigar las conexiones entre las estrellas y sus planetas.

Bean y sus colegas estudiaron la estrella HIP68468, que está a 300 años luz de distancia, como parte de un proyecto de varios años para descubrir planetas que orbitan gemelos solares. Es complicado sacar conclusiones de un solo sistema, advirtió Megan Bedell, un estudiante de doctorado de UChicago que es coautor de la investigación y el buscador de planetas líder para la colaboración. Ella dijo que el equipo planea "estudiar más estrellas como esta para ver si este es un resultado común del proceso de formación de planetas".

Las simulaciones por computadora muestran que dentro de miles de millones de años, los tirones y tirones gravitacionales acumulados entre planetas eventualmente harán que Mercurio caiga al sol, dijo Debra Fischer, profesor de astronomía en la Universidad de Yale que no participó en la investigación. "Este estudio de HIP68468 es una autopsia de este proceso que ocurre alrededor de otra estrella similar a nuestro Sol. El descubrimiento profundiza nuestra comprensión de la evolución de los sistemas planetarios".

Dos planetas descubiertos

Usando el telescopio de 3.6 metros en el Observatorio La Silla en Chile, el equipo de investigación de científicos de varios continentes descubrió su primer exoplaneta en 2015. El descubrimiento más reciente debe ser confirmado, pero incluye dos planetas candidatos:un súper Neptuno y una súper Tierra. Sus órbitas están sorprendentemente cerca de su estrella anfitriona, con uno 50 por ciento más masivo que Neptuno y ubicado a una distancia similar a Venus de su estrella. El otro, la primera súper Tierra alrededor de un gemelo solar, tiene tres veces la masa de la Tierra y está tan cerca de su estrella que su órbita tarda sólo tres días.

"Estos dos planetas probablemente no se formaron donde los vemos hoy, "Dijo Bedell. En cambio, probablemente migraron hacia adentro desde las partes externas del sistema planetario. Otros planetas podrían haber sido expulsados ​​del sistema o ingeridos por su estrella anfitriona.

La composición de HIP68468 apunta a una historia de ingestión de planetas. Contiene cuatro veces más litio de lo que se esperaría de una estrella de 6 mil millones de años. así como un excedente de elementos refractarios, metales resistentes al calor y que abundan en los planetas rocosos.

En el cálido interior de estrellas como HIP68468 y el sol, el litio se consume con el tiempo. Planetas por otra parte, preservar el litio porque sus temperaturas internas no son lo suficientemente altas como para destruir el elemento. Como resultado, cuando una estrella engulle un planeta, Destaca el litio que el planeta deposita en la atmósfera estelar.

Tomados en conjunto, the lithium and the engulfed rocky planet material in the atmosphere of HIP68468 is equivalent to the mass of six Earths.

"It can be very hard to know the history of a particular star, but once in a while we get lucky and find stars with chemical compositions that likely came from in-falling planets, " Fischer said. "That's the case with HD68468. The chemical remains of one or more planets are smeared in its atmosphere.

"It's as if we saw a cat sitting next to a bird cage, " she added. "If there are yellow feathers sticking out of the cat's mouth, it's a good bet that the cat swallowed a canary."

The team continues to monitor more than 60 solar twins, looking for more exoplanets. Más allá de eso, the Giant Magellan Telescope under construction in Chile, for which UChicago is a founding partner, will be capable of detecting more Earth-like exoplanets around solar twins.

"In addition to finding Earth-like planets, the Giant Magellan Telescope will enable astronomers to study the atmospheric composition of stars at even greater detail than we can today, " Bean said. "That will further reveal the histories of planetary systems that are subtly imprinted on their host stars."