Hay una población aún no vista de planetas similares a Júpiter que orbitan cerca de estrellas similares al Sol, en espera de ser descubiertos por futuras misiones como el telescopio espacial WFIRST de la NASA, según los nuevos modelos de formación de planetas gigantes de gas del Alan Boss de Carnegie, descritos enuna próxima publicación en The Revista astrofísica . Sus modelos son compatibles con un nuevo ciencia documento sobre el sorprendente descubrimiento de un planeta gigante gaseoso que orbita una estrella de baja masa.
"Los astrónomos han encontrado una bonanza al buscar y detectar exoplanetas de todos los tamaños y rayas desde que se descubrió el primer exoplaneta confirmado, un Júpiter caliente, en 1995", explicó Boss. "Literalmente se han encontrado miles y miles hasta la fecha, conmasas que van desde menos que la de la Tierra, hasta muchas veces la masa de Júpiter ".
Pero todavía hay agujeros en el conocimiento de los científicos sobre los exoplanetas que orbitan sus estrellas a distancias similares a las que los gigantes gaseosos de nuestro Sistema Solar orbitan alrededor del Sol. En términos de masa y período orbital, planetas como Júpiter representan una población particularmente pequeñade los exoplanetas conocidos, pero aún no está claro si esto se debe a sesgos en las técnicas de observación utilizadas para encontrarlos, que favorecen a los planetas con órbitas de período corto sobre aquellos con órbitas de período largo, o si esto representa undéficit real en la demografía de exoplanetas.
Todos los descubrimientos recientes de exoplanetas han llevado a un enfoque renovado en los modelos teóricos de formación de planetas. Existen dos mecanismos principales para predecir cómo se forman los planetas gigantes gaseosos a partir del disco giratorio de gas y polvo que rodea a una estrella joven, de abajo hacia arriba, llamadaacreción del núcleo y de arriba hacia abajo, llamada inestabilidad del disco.
El primero se refiere a la construcción lenta de un planeta a través de las colisiones de materiales cada vez más grandes: granos de polvo sólidos, guijarros, rocas y eventualmente planetesimales. El segundo se refiere a un proceso de activación rápida que ocurre cuando el disco es masivo y lo suficientemente frío como paraforman brazos espirales y luego densos grupos de gas y polvo autogravitantes se contraen y se unen en un planeta bebé.
Si bien la acumulación de núcleos se considera el mecanismo de formación planetaria de consenso, Boss ha defendido durante mucho tiempo el mecanismo de inestabilidad de disco de la competencia, que se remonta a un seminal de 1997 ciencia papel
El descubrimiento recién publicado por un equipo liderado por el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña de una décima parte de la masa de nuestro Sol y que alberga al menos un planeta gigante gaseoso está desafiando el método de acumulación de núcleos.
La masa de un disco debe ser proporcional a la masa de la estrella joven alrededor de la cual gira. El hecho de que se haya encontrado al menos un gigante gaseoso, posiblemente dos alrededor de una estrella que es mucho más pequeña que nuestro Sol indica queo bien el disco original era enorme, o esa acumulación de núcleo no funciona en este sistema. Los períodos orbitales para estrellas de menor masa son más largos, lo que evita que la acumulación de núcleo forme gigantes gaseosos antes de que el gas de disco desaparezca, ya que la acumulación de núcleo es un proceso mucho más lento queinestabilidad de disco, según Boss.
"Es una gran reivindicación para el método de inestabilidad del disco y una demostración de cómo un descubrimiento inusual puede oscilar el péndulo en nuestra comprensión de cómo se forman los planetas", dijo uno de los miembros del equipo de investigación del IEEC, Guillem Anglada-Escudé, él mismo un ex Carnegiepostdoc.
Las últimas simulaciones de Boss siguen la evolución tridimensional de los discos calientes que comienzan en una configuración estable. En una variedad de escalas de tiempo, estos discos se enfrían y forman brazos espirales, que eventualmente resultan en grupos densos que representan protoplanetas recién nacidos. Sus masasy las distancias desde la estrella anfitriona son similares a las de Júpiter y Saturno.
"Mis nuevos modelos muestran que la inestabilidad del disco puede formar grumos densos a distancias similares a las de los planetas gigantes del Sistema Solar", dijo Boss. "El censo de exoplanetas todavía está en marcha, y este trabajo sugiere que hay muchos más gasesgigantes por ahí esperando a ser contados "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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