Nuevo modelo explica sistemas planetarios con órbitas compactas
En este modelo, los planetas comienzan a formarse en regiones de un disco alrededor de una estrella joven, alimentadas por una constante entrada de gas y pequeños granos.
Científicos del Southwest Research Institute (SwRI) proponen un nuevo modelo de formación de sistemas exoplanetarios compactos que contienen múltiples planetas rocosos en órbitas estrechas alrededor de su estrella.
En este modelo, los planetas comienzan a formarse en regiones de un disco alrededor de una estrella joven, alimentadas por una constante entrada de gas y pequeños granos. Los planetas en crecimiento acumulan material rocoso mientras se desplazan gradualmente en espiral hacia el interior mediante interacciones con el gas circundante. A medida que un planeta gana masa, su migración hacia el interior se acelera.
Este proceso produce un sistema planetario compacto con una relación de masa planeta-estrella consistente con la observada en los sistemas exoplanetarios compactos.
Los autores utilizaron simulaciones avanzadas que muestran que los planetas supervivientes de formación temprana coinciden con múltiples características observadas en sistemas compactos, incluyendo órbitas planetarias estrechas y una razón de masa común. El temprano crecimiento de los planetas también es consistente con observaciones previas de discos alrededor de estrellas jóvenes realizadas por el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter Array).
«Los sistemas compactos son uno de los grandes misterios de la ciencia de los exoplanetas», afirmó en un comunicado la doctora Raluca Rufu, autora principal de un artículo de Nature Communications que describe esta investigación. «Contienen múltiples planetas rocosos de tamaño similar, como guisantes en una vaina, y una razón de masa común muy diferente a la de los planetas de nuestro sistema solar».
Curiosamente, la relación de masas común observada en los sistemas exoplanetarios compactos es similar a la de los sistemas satélite de nuestros planetas gaseosos. Se cree que estas lunas se desarrollaron a medida que los planetas gaseosos finalizaban su formación. Esto parece un indicio convincente de que los sistemas compactos podrían reflejar un proceso subyacente similar, afirmó el coautor doctor Robin Canup.
Una estrella se forma cuando una nube molecular de gas y polvo colapsa debido a su propia gravedad. A medida que el material de la nube cae hacia la estrella central, se deposita primero en un disco circunestelar que orbita la estrella. Tras finalizar la caída, el disco persiste durante varios millones de años antes de que su gas se disperse. Los planetas se forman dentro del disco, comenzando con colisiones y acumulación entre granos de polvo y terminando con el ensamblaje gravitacional de los planetas.
«Convencionalmente, se ha asumido que el ensamblaje planetario comenzó tras el final de la caída estelar. Sin embargo, observaciones recientes de ALMA proporcionan evidencia sólida de que la acreción, o formación planetaria, podría comenzar antes», afirmó Rufu. «Proponemos que los sistemas compactos son restos supervivientes de la acreción planetaria que ocurrió durante las fases finales de la caída».
