Durante siglos, el sistema solar fue visto como un modelo estándar para los sistemas planetarios en el universo, con una estrella nuestro sol en el centro de una pista circular y un planeta en órbita dentro de cada carril. Planetas más pequeños y rocosos llenan elcarriles interiores y gigantes de gas más grandes orbitan más allá.
Pero en los últimos 20 años, los telescopios más potentes han revelado, lejos de nuestro sistema solar, una gran cantidad de sistemas exóticos con configuraciones completamente inesperadas. Los "Júpiter calientes", por ejemplo, son planetas masivos "tostadores" que circulan ardientemente cerca desus estrellas. Los científicos se han preguntado cómo estos gigantes gaseosos, que supuestamente se forman lejos de sus estrellas, terminan en órbitas tan abrasadoras.
Ahora un sistema planetario aún más extraño puede hacer que el rompecabezas sea más desafiante. Usando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, científicos del MIT, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, la Universidad de California en Santa Cruz y otros lugares han observado un exoplaneta con el nombre de HD80606 b. Este planeta es aproximadamente del tamaño de Júpiter, aunque cuatro veces más grande, y reside en un sistema a 190 años luz de la Tierra, en la constelación de la Osa Mayor.
Lo que hace que HD 80606 b se destaque entre los cientos de exoplanetas descubiertos recientemente es su órbita altamente excéntrica. En lugar de mantener una ruta circular, HD 80606 b pasa unos 100 días de su año viajando por una ruta oblonga y luego regresando a suestrella, muy similar a la trayectoria de un cometa. Luego, en cuestión de solo 20 horas, barre alrededor de la estrella, casi la toca, antes de alejarse nuevamente. En su aproximación más cercana, el planeta recibe una enorme cantidad de energía desu estrella: más de mil veces la energía que la Tierra recibe del sol cada día.
"Si la Tierra se moviera tan cerca de nuestro sol, no tardaría mucho en perder su atmósfera y convertir su superficie en magma", dice Julien de Wit, un postdoc en el Departamento de Tierra, Atmosférico del MITy ciencias planetarias.
En un artículo publicado hoy en Letras del diario astrofísico , de Wit y sus colegas informan sobre las observaciones de HD 80606 b durante 85 horas, durante su aproximación más cercana a su estrella. Los investigadores han estudiado cómo cambia la temperatura del planeta a medida que se acerca, avanza y se aleja de su estrella.Determinaron que si bien el lado del planeta que mira hacia las estrellas hierve hasta los 1.400 grados Kelvin aproximadamente 2.000 grados Fahrenheit durante el vaivén, estas temperaturas de tostado duran poco. Sorprendentemente, descubrieron que el planeta se enfría en menos de 10 horasmientras orbita, alcanzando temperaturas tan frías que se vuelve invisible para Spitzer por el resto de su órbita.
"Esto sucede cada 111 días", dice De Wit. "Lo bueno es que el planeta se aleja tanto que el proceso se reinicia por completo. Es la misma historia una y otra vez".
Una perspectiva excéntrica
Se cree que los Júpiter calientes comienzan en órbitas circulares similares a las de nuestro propio Júpiter, lejos de sus estrellas. En algún momento, algo grande y masivo como una estrella cercana los empuja a órbitas excéntricas. Luego, estos planetas son exprimidos porla gravedad de sus estrellas cada vez que se acercan. Durante cada encuentro cercano, una fracción de la energía gravitacional utilizada para exprimir los planetas se disipa como calor, reduciendo lentamente la excentricidad de las órbitas de los planetas, que eventualmente terminan apretadas y circulares.- un proceso conocido como circularización. Por lo tanto, se piensa que HD 80606 b es una migración intermedia, que ralentiza el movimiento de una pista elíptica a una circular.
La duración de la fase de circularización depende de cuán "flexible" o flexible sea el planeta, dadas sus propiedades interiores. Cuanto más flexible sea un planeta, mejor es disipar la energía mecánica como calor, un truco que cualquiera puede experimentar repetidamenteapretando una pelota de goma, que a su vez calienta la pelota. Según la blancura de los gigantes en nuestro sistema solar, se espera que la fase de circularización ocurra en un período relativamente corto de cientos de millones de años. Los científicos creen que este mecanismo podría explicarqué tan calientes Júpiter eventualmente desarrollaron sus órbitas cercanas.
Sin embargo, las nuevas observaciones de Spitzer sugieren que HD 80606 b no es tan blandita como se esperaba. Por lo tanto, HD 80606 b no está migrando tan rápido como se pensaba anteriormente y puede mantener su órbita altamente excéntrica durante otros 10 mil millones de años o más. Si estoEs el caso, de Wit dice que los científicos pueden tener que repensar las teorías sobre qué tan calientes se forman los Júpiter, ya que implica que el mecanismo de migración subyacente puede no ser tan eficiente como se creía.
De Wit dice que las teorías alternativas sobre cómo se forman los Júpiter calientes, en los que los gigantes gaseosos se desarrollan cerca de sus estrellas o suavemente en espiral hacia adentro con la ayuda de discos formadores de planetas, pueden ser explicaciones más probables de la evolución de Júpiter caliente.
Los investigadores también calcularon la velocidad de rotación del planeta: la primera velocidad de rotación del exoplaneta obtenida. La velocidad de rotación del HD 80606 b, esencialmente la duración de su día, se estima en 90 horas, el doble del tiempo previsto para este planeta.
"Este sistema es indudablemente muy único, ya que parece desafiar en muchos sentidos nuestra comprensión de las interacciones planeta-estrella y la formación de planetas", dice de Wit. "Con suerte, los estudios futuros de sistemas similares nos ayudarán a evaluar cuán especial es este sistemay qué tan lejos estaban nuestras teorías iniciales "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Jennifer Chu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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