Estrellas tiran atmósferas de planetas de formación cerrada

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Puede pasar un tiempo hasta que los astrónomos acuerden un modelo estándar para la formación de planetas alrededor de las estrellas. Hasta hace poco, después de todo, los terrícolas carecían de técnicas confiables para vislumbrar mucho más allá de nuestro propio sistema solar.

Con base en nuestro propio patio trasero, una teoría predominante es que los planetas rocosos como Mercurio, la Tierra y Marte se forman lentamente, cerca del sol, a partir de colisiones de cuerpos más pequeños y sólidos, mientras que los gigantes gaseosos se forman más rápido y más lejos de la estrella, a menudo dentro de la primera dos millones de años de vida de una estrella, desde núcleos rocosos más pequeños que atraen fácilmente gases.

Pero nuevos datos sugieren que algunos gigantes gaseosos se forman cerca de sus estrellas, tan cerca que los intensos vientos estelares les roban esos gases y los despojan de sus núcleos.

Un equipo de investigación internacional descubrió que los exoplanetas gigantes que orbitan muy cerca de sus estrellas, más cerca del 2 por ciento de una Unidad Astronómica (UA), podrían perder un cuarto de su masa durante su vida. Una UA es la distancia entre la Tierra y el Sol.

Dichos planetas pueden perder sus atmósferas por completo.

El equipo, dirigido por Helmut Lammer del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Austria, cree que la recientemente descubierta CoRoT-7b "Super Tierra", que tiene menos del doble de la masa de la Tierra, podría ser el núcleo despojado de un Planeta del tamaño de Neptuno.

El equipo utilizó modelos de computadora para estudiar la posible pérdida de masa atmosférica durante un ciclo de vida estelar para exoplanetas a distancias en órbita de menos de 0.06 UA, donde los parámetros planetarios y estelares son muy conocidos por las observaciones.

Mercurio es nuestro único vecino que orbita alrededor del Sol en ese rango; Venus orbita a aproximadamente 0,72 UA.

Los 49 planetas considerados en el estudio incluyeron gigantes de gas caliente, planetas con masas similares o mayores que las de Saturno y Júpiter, y gigantes de hielo caliente, planetas comparables a Urano o Neptuno. Todos los exoplanetas de la muestra se descubrieron utilizando el método de tránsito, donde el tamaño y la masa del planeta se deducen al observar cuánto se atenúa su estrella madre a medida que el planeta pasa frente a ella.

"Si los datos de tránsito son precisos, estos resultados tienen una gran relevancia para las teorías de formación planetaria", dijo Lammer, quien presenta los resultados en la Semana Europea de Astronomía y Ciencia Espacial, del 20 al 23 de abril en la Universidad de Hertfordshire en el Reino Unido.

“Descubrimos que el gigante de gas tipo Júpiter WASP-12b pudo haber perdido alrededor del 20-25 por ciento de su masa durante su vida útil, pero que otros exoplanetas en nuestra muestra tuvieron una pérdida de masa insignificante. Nuestro modelo también muestra que un efecto importante importante es el equilibrio entre la presión de la capa cargada eléctricamente de la atmósfera del planeta y la presión del viento estelar y las eyecciones de masa coronal (CME). En órbitas cercanas a 0.02 UA, las CME (explosiones violentas de las capas externas de la estrella) abruman la presión atmosférica del exoplaneta y hacen que pierda tal vez varias decenas de por ciento de su masa inicial durante su vida útil ".

El equipo descubrió que los gigantes gaseosos podrían evaporarse hasta su tamaño de núcleo si orbitan a más de 0.015 UA. Los gigantes de hielo de baja densidad podrían perder completamente su envoltura de hidrógeno a 0.045 UA. Los gigantes gaseosos que orbitan a más de 0.02 UA perdieron alrededor del 5-7 por ciento de su masa. Otros exoplanetas perdieron menos del 2 por ciento. Los resultados sugieren que CoRoT-7b podría ser un planeta evaporado como Neptuno, pero no el núcleo de un gigante gaseoso más grande. Las simulaciones del modelo indican que los gigantes de gas de masa más grandes no podrían haberse evaporado al rango de masa determinado para CoRoT-7b.

Para más información:

La Semana Europea de Astronomía y Ciencias del Espacio
La sociedad astronómica real

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