El Exoplaneta Recién Descubierto Se Está Desintegrando Lentamente

el exoplaneta puede convertirse en polvo

Imagen: NASA, Agencia Espacial Europea, Alfred Vidal-Madjar (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS)

Según los cálculos, un exoplaneta similar en tamaño a Mercurio y aproximadamente a 1.500 años luz de distancia, se está desintegrando lentamente y dejando un rastro de polvo y gas mientras gira alrededor de su estrella madre cada 15 horas. A este ritmo, los científicos creen que los 3.600 grados Fahrenheit planeta se desintegrará completamente dentro de 100 millones de años.

Investigadores en MIT , NASA y en otros lugares han detectado un posible planeta, a unos 1.500 años luz de distancia, que parece estar evaporándose bajo el calor abrasador de su estrella madre. Los científicos infieren que una larga cola de escombros, muy parecida a la cola de un cometa, sigue al planeta y que esta cola puede contar la historia de la desintegración del planeta. Según los cálculos del equipo, el diminuto exoplaneta, no mucho más grande que Mercurio, se desintegrará por completo en 100 millones de años.

El equipo descubrió que el planeta polvoriento gira alrededor de su estrella madre cada 15 horas, una de las órbitas planetarias más cortas jamás observadas. Una órbita tan corta debe ser muy estrecha e implica que el planeta debe ser calentado por su estrella madre naranja caliente a una temperatura de aproximadamente 3.600 grados Fahrenheit. Los investigadores plantean la hipótesis de que el material rocoso en la superficie del planeta se derrite y se evapora a temperaturas tan altas, formando un viento que lleva tanto gas como polvo al espacio. Las densas nubes de polvo siguen al planeta a medida que acelera alrededor de su estrella.

“Creemos que este polvo está formado por partículas de tamaño submicrónico”, dice el coautor Saul Rappaport, profesor emérito de física en el MIT. “Sería como mirar a través de un smog de Los Ángeles”.

Los hallazgos del grupo, publicados en el Astrophysical Journal , se basan en datos del Observatorio Kepler, un telescopio espacial que examina más de 160.000 estrellas en el Vía láctea . El observatorio registra el brillo de cada estrella a intervalos regulares; Luego, los científicos analizan los datos en busca de signos de nuevos planetas fuera de nuestro propio sistema solar.

Un caso curiosamente estelar

Los astrónomos que utilizan el satélite Kepler suelen identificar exoplanetas buscando caídas regulares en el brillo de una estrella. Por ejemplo, si una estrella se atenúa todos los meses, una posibilidad es que la atenuación se deba a un planeta que viaja alrededor de la estrella en el transcurso de un mes; cada vez que el planeta viaja frente a la estrella, el planeta bloquea la misma pequeña cantidad de luz.

Sin embargo, Rappaport y sus colegas encontraron un curioso patrón de luz de una estrella llamada KIC 12557548. El grupo examinó las curvas de luz de la estrella, un gráfico de su brillo a lo largo del tiempo, y encontró que su luz descendía en diferentes intensidades cada 15 horas, lo que sugiere que algo bloqueaba la estrella con regularidad, pero en diversos grados.

El equipo consideró varias explicaciones para los datos desconcertantes, incluida la posibilidad de que un dúo planetario, dos planetas orbitando entre sí, también orbitara la estrella. (Rappaport razonó que el par planetario pasaría junto a la estrella en diferentes orientaciones, bloqueando diferentes cantidades de luz durante cada eclipse). Al final, los datos no respaldaron esta hipótesis: la atenuación cada 15 horas se consideró demasiado corta período para permitir suficiente espacio para dos cuerpos planetarios que orbitan entre sí, de la misma manera que la Tierra y la luna juntas orbitan alrededor del sol.

Una idea polvorienta

En cambio, los investigadores aterrizaron en una hipótesis novedosa: que las diferentes intensidades de la luz fueron causadas por un cuerpo algo amorfo que cambia de forma.

“No estoy seguro de cómo llegamos a esta epifanía”, dice Rappaport. “Pero tenía que ser algo que estuviera cambiando fundamentalmente. No era un cuerpo sólido, sino más bien polvo que salía del planeta “.

Rappaport y sus colegas investigaron varias formas en las que se podía crear y expulsar polvo de un planeta. Razonaron que el planeta debe tener un campo gravitacional bajo, muy parecido al de Mercurio, para que el gas y el polvo escapen de la atracción gravitacional del planeta. El planeta también debe estar extremadamente caliente, del orden de 3600 ° F.

Rappaport dice que hay dos posibles explicaciones de cómo se podría formar el polvo planetario: podría estallar como ceniza de los volcanes de la superficie, o podría formarse a partir de metales que se vaporizan por las altas temperaturas y luego se condensan en polvo. En cuanto a la cantidad de polvo que arroja el planeta, el equipo demostró que el planeta podría perder suficiente polvo para explicar los datos de Kepler. A partir de sus cálculos, los investigadores concluyeron que a ese ritmo, el planeta se desintegrará por completo en 100 millones de años.

Los investigadores crearon un modelo del planeta orbitando su estrella, junto con su larga nube de polvo. El polvo era más denso que rodeaba inmediatamente al planeta, adelgazándose a medida que se alejaba. El grupo simuló el brillo de la estrella a medida que pasaba el planeta y su nube de polvo, y descubrió que los patrones de luz coincidían con las curvas de luz irregulares tomadas del Observatorio Kepler.

“De hecho, ahora estamos muy contentos con la asimetría en el perfil del eclipse”, dice Rappaport. “Al principio no entendíamos esta imagen. Pero una vez que desarrollamos esta teoría, nos dimos cuenta de que esta cola de polvo tiene que estar aquí. Si no es así, esta imagen es incorrecta “.

Dan Fabrycky, miembro del equipo científico del Observatorio Kepler, dice que el modelo puede contribuir a las muchas formas diferentes en las que un planeta puede desaparecer.

“Esta podría ser otra forma en la que los planetas finalmente están condenados”, dice Fabrycky, que no participó en la investigación. “Muchas investigaciones han llegado a la conclusión de que los planetas no son objetos eternos, pueden sufrir muertes extraordinarias y este podría ser un caso en el que el planeta podría evaporarse por completo en el futuro”.

La investigación fue financiada por la National Science Foundation y el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá.

Imagen: NASA, Agencia Espacial Europea, Alfred Vidal-Madjar (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS)

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