Los sistemas binarios pueden albergar planetas

Un nuevo trabajo teórico demuestra que la formación de un planeta gigante gaseoso puede tener lugar alrededor de estrellas binarias casi de la misma forma que tiene lugar alrededor de estrellas simples como el Sol. El trabajo se presentará hoy por el Dr. Alan Boss del Departamento de Magnetismo Terrestre de la Institución Carnegie en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana meeting en Washington, DC. Los resultados sugieren que los planetas gigantes gaseosos, como Júpiter, y los planetas habitables similares a la Tierra podrían ser más frecuentes de lo que se pensaba. Un artículo describiendo estos resultados ha sido aceptado para su publicación en el Astrophysical Journal.

“Tendemos a centrarnos en buscar otros Sistemas Solares alrededor de estrellas muy parecidas a nuestro Sol”, dice Boss. “Pero estamos aprendiendo que los sistemas planetarios pueden encontrarse en toda clase de estrellas, desde púlsares a enanas M con solo un tercio de la masa de nuestro Sol”.

Ilustración por ordenador de una estrella binaria. Crédito de Imagen: Institución Carnegie.

Dos de cada tres estrellas en la Vía Láctea son miembros de un sistema estelar binario o múltiple, en el cual las estrellas orbitan unas alrededor de otras con separaciones que pueden estar en un rango de llegar casi al contacto (binarias cercanas) a miles de años luz o más (binarias separadas). La mayoría de binarias tiene una separación similar a la distancia del Sol a Neptuno (aproximadamente 30 UA, donde 1 UA = 1 Unidad Astronómica = 150 millones de kilómetros – la distancia de la Tierra al Sol).

No se ha aclarado si la formación de sistemas planetarios podría tener lugar en los sistemas binarios típicos, donde la potentes fuerzas gravitatorias entre una y otra estrella podrían interferir con el proceso de formación de planetas alrededor de la otra estrella y viceversa. El trabajo teórico previo ha sugerido, de hecho, que los sistemas estelares binarios típicos no serían aptos para formar sistemas planetarios. Sin embargo, los cazadores de planetas han encontrado recientemente un número de planetas gaseosos gigantes en órbita alrededor de estrellas binarias con un rango de separación.

Boss encontró que si el calentamiento resultante de las fuerzas gravitatorias de la estrella compañera es débil, entonces los planetas gigantes gaseosos son capaces de formarse en discos de formación planetaria en un modo muy similar a como lo hacen alrededor de las estrellas simples. El disco de formación planetaria permanecería lo bastante frío para que los granos de hielo permaneciesen sólidos y de esta forma permitir el crecimiento de núcleos sólidos que deben alcanzar el tamaño de varias Tierras para que tenga éxito el mecanismo convencional de formación de planetas gaseosos gigantes (acreción del núcleo).

Los modelos de Boss muestran incluso más directamente que el mecanismo alternativo para la formación de planetas gaseosos gigantes (inestabilidad del disco) puede tener lugar en sistemas de estrellas binarias así como alrededor de estrellas simples, y de hecho podría incluso ser fomentado por las fuerzas gravitatorias de la otra estrella. En los nuevos modelos de Boss, el disco de formación planetaria en órbita alrededor de una de las estrellas es llevado rápidamente a formar densos brazos de espirales, en los cuales la gravitación de los mismos trozos de gas y polvo forman y comienzan el proceso de contracción a tamaño planetario. El proceso es sorprendentemente rápido, requiriendo menos de 1 000 años para que los densos trozos formen otra clase de disco sin rasgos distintivos. Habría una enorme cantidad de planetas similares a la Tierra formándose cerca de la estrella central después de que los planetas gaseosos gigantes se hayan formado, muy parecido a la forma en que pensamos que nuestro sistema planetario se ha formado.

Boss apunta, “Este resultado puede tener profundas implicaciones en el incremento de la probabilidad de la formación de sistemas planetarios parecidos al nuestro, debido a que las estrellas binarias son la regla en nuestra galaxia, no la excepción”. Si las estrellas binarias pueden dar cobijo a sistemas planetarios compuestos de planetas gigantes gaseosos externos y pequeños planetas terrestres internos, entonces la probabilidad de otros mundos habitables se convierte de pronto en tres veces mayor – dado que hay tres veces más posibles anfitriones para sistemas planetarios similares al nuestro. Los planes de NASA para la búsqueda y caracterización de planetas similares a la Tierra en la próxima década tendría entonces muchas más posibilidades de éxito.

Una de las cuestiones clave que aún permanecen sobre los modelos teóricos es la cantidad correcta de calor en el disco de formación planetaria, así como la cuestión más general sobre cómo de rápido es capaz de enfriarse en disco. Boss y otros investigadores están trabajando activamente para una mejor comprensión de estos procesos de calentamiento y enfriamiento. Dadas las crecientes pruebas observacionales sobre planetas gaseosos gigantes en sistemas estelares binarios, los nuevos resultados sugieren que el calentamiento en los discos binarios no puede ser muy grande, o evitaría la formación de planetas gaseosos gigantes.


Fecha Original: 10 de Enero de 2006

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