Astrónomos revelan el misterio de las órbitas planetarias en decadencia
Los astrónomos creen que pueden haber resuelto un antiguo misterio en torno a la desintegración orbital planetaria de los Júpiter calientes.
Los campos magnéticos estelares pueden tener un papel crítico en la disipación de las mareas gravitacionales responsables de la desintegración orbital de los exoplanetas calientes Júpiter, dicen los astrónomos que creen haber resuelto un misterio de larga data.
Este nuevo estudio puede permitir a los astrónomos predecir cuándo ciertos planetas comenzarán a decaer orbitalmente, acercándose cada vez más a las estrellas que orbitan.
Júpiter caliente
Los Júpiter calientes son planetas gaseosos masivos muy parecidos a Júpiter en nuestro sistema solar. Orbitan extraordinariamente cerca de sus estrellas madre, sometiendo tanto al planeta como a la estrella a poderosas mareas gravitacionales que transfieren energía orbital a maremotos que se dispersan dentro de la estrella. Esto hace que los planetas giren lentamente en espiral hacia adentro durante millones o miles de millones de años, hasta que finalmente son ingeridos.
Pero las teorías actuales sobre los maremotos no pueden explicar completamente la observación de la desintegración orbital en el sistema WASP-12b, un Júpiter caliente cuya órbita en desintegración lo enviará hacia su estrella anfitriona, WASP-12, en unos pocos millones de años, mucho más rápido que esperado.
La investigación sugiere que los fuertes campos magnéticos dentro de ciertas estrellas similares al Sol pueden disipar las mareas gravitacionales de los planetas calientes de Júpiter de manera muy eficiente. Las mareas crean ondas hacia adentro dentro de las estrellas; cuando estos encuentran los campos magnéticos, se convierten en diferentes tipos de ondas magnéticas que viajan hacia afuera y eventualmente desaparecen, drenando energía rápidamente.
Profesor Adrian Barker, profesor de Matemáticas Aplicadas de la Universidad de Leeds.
“Nuestro estudio proporciona una nueva forma, que involucra campos magnéticos en el interior de la estrella, para que las mareas gravitacionales actúen en sistemas planetarios extrasolares, y que parece capaz de explicar claramente la órbita en descomposición de WASP-12b. Es emocionante tener una solución plausible a este misterio”, indica el investigador.
"Lo realmente interesante de este mecanismo es que sólo comienza después de que la estrella ha alcanzado una determinada edad", añade Nils de Vries, investigador de doctorado en la Escuela de Matemáticas de Leeds. “Por el momento, el único planeta que sabemos con certeza que está girando en espiral hacia su estrella (y que en un futuro lejano posiblemente será destruido) es WASP-12b. Con esta nueva información, podríamos predecir cuándo ciertos planetas comenzarán ese proceso y nuestros hallazgos ayudarán a guiar a los astrónomos observacionales que deseen presenciar la desintegración orbital”.
Estimando órbitas
El equipo internacional de investigadores realizó análisis de datos y cálculos, como la estimación de la rapidez con la que decaerían las órbitas de los planetas alrededor de tales estrellas, y comparó sus resultados con observaciones recientes.
Los hallazgos sugieren que ciertas estrellas cercanas pueden ser objetivos ideales para buscar más planetas Júpiter calientes en órbitas en decadencia. Si se encuentran, podrían proporcionar más evidencia sobre cómo los campos magnéticos impactan las mareas de estos mundos alienígenas. La investigación también podría revelar dónde va la energía de las mareas disipada dentro del interior de la estrella.
La investigación también incluyó a científicos de la Universidad Northwestern y la Universidad de Durham.
Fuentes y referencias de la noticia:
C Duguid, N De Vries, D Lecoanet and A Barker, (2024), An efficient tidal dissipation mechanism via stellar magnetic fields, The Astrophysical Journal Letters.