Durante mucho tiempo se ha asumido en astronomía un vínculo compositivo entre los planetas y sus respectivas estrellas anfitrionas. Por primera vez, un equipo de científicos, con la participación de investigadores del Centro Nacional de Competencia en Investigación NCCR PlanetS de la Universidadde Berna y la Universidad de Zúrich, brindan evidencia empírica para respaldar la suposición y, al mismo tiempo, la contradicen en parte.
Las estrellas y los planetas se forman a partir del mismo gas y polvo cósmicos. En el curso del proceso de formación, parte del material se condensa y forma planetas rocosos, el resto es acumulado por la estrella o pasa a formar parte de planetas gaseosos. El supuestoPor lo tanto, la conexión entre la composición de las estrellas y sus planetas es razonable y está confirmada, por ejemplo, en el sistema solar por la mayoría de los planetas rocosos Mercurio es la excepción .Sin embargo, las suposiciones, especialmente en astrofísica, no siempre resultan sercierto. Un estudio dirigido por el Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço IA en Portugal, que también involucra a investigadores del NCCR PlanetS en la Universidad de Berna y la Universidad de Zürich, publicado hoy en la revista ciencia , proporciona la primera evidencia empírica para esta suposición y, al mismo tiempo, la contradice parcialmente.
Estrella condensada vs planeta rocoso
Para determinar si las composiciones de las estrellas y sus planetas están relacionadas, el equipo comparó medidas muy precisas de ambos. Para las estrellas, se midió su luz emitida, que tiene la huella espectroscópica característica de su composición. La composición de los planetas rocososse determinó indirectamente: su densidad y composición se derivaron de su masa y radio medidos. Solo recientemente se han medido suficientes planetas con tanta precisión que es posible realizar investigaciones significativas de este tipo.
"Pero dado que las estrellas y los planetas rocosos son de naturaleza bastante diferente, la comparación de su composición no es sencilla", como Christoph Mordasini, coautor del estudio, profesor de astrofísica en la Universidad de Berna y miembro de NCCR PlanetScomienza a explicar. "En cambio, comparamos la composición de los planetas con una versión teórica y enfriada de su estrella. Mientras que la mayor parte del material de la estrella, principalmente hidrógeno y helio, permanece como gas cuando se enfría, una pequeñafracción condensa, que consiste en material formador de rocas como el hierro y el silicato ", explica Christoph Mordasini.
En la Universidad de Berna, el "Modelo de Berna de Formación y Evolución de Planetas" se ha desarrollado continuamente desde 2003 ver cuadro de información. Christoph Mordasini dice: "Los conocimientos sobre los múltiples procesos involucrados en la formación y evolución de los planetas están integrados en"Utilizando este modelo de Berna, los investigadores pudieron calcular la composición de este material de formación de roca de la estrella enfriada." Luego lo comparamos con los planetas rocosos ", dice Christoph Mordasini.
Indicaciones de habitabilidad de planetas
"Nuestros resultados muestran que nuestras suposiciones con respecto a la composición de estrellas y planetas no eran fundamentalmente erróneas: la composición de los planetas rocosos está íntimamente ligada a la composición de su estrella anfitriona. Sin embargo, la relación no es tan simple como esperábamos", dirigenEl autor del estudio e investigador de la IA, Vardan Adibekyan, dice. Lo que esperaban los científicos era que la abundancia de estos elementos en la estrella establece el límite superior posible ". Sin embargo, para algunos de los planetas, la abundancia de hierro en el planeta es uniformemás alto que en la estrella ", como explica Caroline Dorn, coautora del estudio y miembro de NCCR PlanetS y Ambizione Fellow de la Universidad de Zurich." Esto podría deberse a impactos gigantes en estos planetas que se rompenalgunos de los materiales exteriores más ligeros, mientras que el núcleo de hierro denso permanece ", según el investigador. Por lo tanto, los resultados podrían dar a los científicos pistas sobre la historia de los planetas.
"Los resultados de este estudio también son muy útiles para restringir las composiciones planetarias que se asumen en función de la densidad calculada a partir de las mediciones de masa y radio", explica Christoph Mordasini. "Dado que más de una composición puede ajustarse a una cierta densidad, los resultados denuestro estudio nos dice que podemos reducir las composiciones potenciales, basándonos en la composición de la estrella anfitriona ", dice Mordasini. Y dado que la composición exacta de un planeta influye, por ejemplo, en la cantidad de material radiactivo que contiene o en la intensidad de su campo magnético,puede determinar si el planeta es propicio para la vida o no.
"Modelo de Berna de formación y evolución de planetas"
Se pueden hacer declaraciones sobre cómo se formó un planeta y cómo ha evolucionado utilizando el "Modelo de Berna de Formación y Evolución de Planetas". El modelo de Berna se ha desarrollado continuamente en la Universidad de Berna desde 2003. Información sobre los múltiples procesos involucradosen la formación y evolución de los planetas están integrados en el modelo. Estos son, por ejemplo, submodelos de acreción crecimiento del núcleo de un planeta o de cómo los planetas interactúan gravitacionalmente e influyen entre sí, y de procesos en los discos protoplanetarios en los que los planetasEl modelo también se usa para crear las llamadas síntesis de población, que muestran qué planetas se desarrollan con qué frecuencia bajo ciertas condiciones en un disco protoplanetario.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Berna . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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