Los planetas pequeños y resistentes repletos de elementos densos tienen la mejor oportunidad de evitar ser aplastados y tragados cuando muere su estrella anfitriona, según una nueva investigación de la Universidad de Warwick, el Observatorio Naval de EE. UU., El Observatorio de París y la Universidad de Heidelbergencontró.
Los astrofísicos del Grupo de Astronomía y Astrofísica han modelado las posibilidades de que diferentes planetas sean destruidos por las fuerzas de marea cuando sus estrellas anfitrionas se convierten en enanas blancas y han determinado los factores más importantes que deciden si evitan la destrucción.
Su 'guía de supervivencia' para exoplanetas podría ayudar a guiar a los astrónomos a localizar posibles exoplanetas alrededor de estrellas enanas blancas, ya que se está desarrollando una nueva generación de telescopios aún más potentes para buscarlos. Su investigación se publica en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
La mayoría de las estrellas como nuestro propio Sol finalmente se quedarán sin combustible y se encogerán y se convertirán en enanas blancas. Algunos cuerpos en órbita que no se destruyen en la vorágine causados cuando la estrella explota en sus capas externas serán sometidos a cambios en las fuerzas de mareaa medida que la estrella se colapsa y se vuelve súper densa. Las fuerzas gravitacionales ejercidas en cualquier planeta en órbita serían intensas y potencialmente las arrastrarían a nuevas órbitas, incluso empujando un poco más en sus sistemas solares.
Al modelar los efectos del cambio de gravedad de una enana blanca sobre los cuerpos rocosos en órbita, los investigadores han determinado los factores más probables que harán que un planeta se mueva dentro del 'radio de destrucción' de la estrella; la distancia desde la estrella donde se encontraba un objetojuntos solo por su propia gravedad se desintegrará debido a las fuerzas de marea. Dentro del radio de destrucción se formará un disco de escombros de los planetas destruidos.
Aunque la supervivencia de un planeta depende de muchos factores, los modelos revelan que cuanto más masivo sea el planeta, más probable será que sea destruido por las interacciones de las mareas.
Pero la destrucción no es segura en función de la masa sola: las exo-Tierras de baja viscosidad se tragan fácilmente incluso si residen en separaciones dentro de cinco veces la distancia entre el centro de la enana blanca y su radio de destrucción. La luna de Saturno Encelado - a menudo se describecomo una 'bola de nieve sucia': es un buen ejemplo de un planeta homogéneo de muy baja viscosidad.
Las exo-Tierras de alta viscosidad se tragan fácilmente solo si residen a distancias dentro del doble de la separación entre el centro de la enana blanca y su radio de destrucción. Estos planetas estarían compuestos completamente por un núcleo denso de elementos más pesados, con una composición similaral planeta 'heavy metal' descubierto por otro equipo de astrónomos de la Universidad de Warwick recientemente. Ese planeta ha evitado la inmersión porque es tan pequeño como un asteroide.
El Dr. Dimitri Veras, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo: "El documento es uno de los primeros estudios dedicados que investigan los efectos de las mareas entre enanas blancas y planetas. Este tipo de modelado tendrá una relevancia creciente en los próximos años,cuando es probable que se descubran cuerpos rocosos adicionales cerca de las enanas blancas "
"Nuestro estudio, aunque sofisticado en varios aspectos, solo trata planetas rocosos homogéneos que son consistentes en toda su estructura. Un planeta de varias capas, como la Tierra, sería significativamente más complicado de calcular, pero estamos investigando la viabilidad de hacerlotambién."
La distancia desde la estrella, como la masa del planeta, tiene una correlación robusta con la supervivencia o la envoltura. Siempre habrá una distancia segura de la estrella y esta distancia segura depende de muchos parámetros. En general, un planeta rocoso homogéneo que reside enuna ubicación de la enana blanca que está más allá de aproximadamente un tercio de la distancia entre Mercurio y el Sol está garantizado para evitar ser tragado por las fuerzas de marea.
El Dr. Veras dijo: "Nuestro estudio incita a los astrónomos a buscar planetas rocosos cerca, pero justo fuera, del radio de destrucción de la enana blanca. Hasta ahora las observaciones se han centrado en esta región interior, pero nuestro estudio demuestra que las rocaslos planetas pueden sobrevivir a las interacciones de las mareas con la enana blanca de una manera que empuja los planetas ligeramente hacia afuera.
"Los astrónomos también deben buscar firmas geométricas en discos de escombros conocidos. Estas firmas podrían ser el resultado de perturbaciones gravitacionales de un planeta que reside justo fuera del radio de destrucción. En estos casos, los discos se habrían formado antes por el aplastamientode asteroides que periódicamente se acercan y entran en el radio de destrucción de la enana blanca "
La investigación recibió el apoyo del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología del Reino Unido.
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Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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