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4 planetas encerrados en un ritmo perfecto alrededor de un sol cercano están destinados a ser ‘pinballs’

Cuatro planetas encerrados en un ritmo perfecto alrededor de un sol cercano están destinados a ser ‘pinballs’ alrededor de su sistema solar cuando su estrella finalmente muera.

Los astrónomos de las universidades de Warwick y Exeter han modelado cómo el cambio en las fuerzas gravitacionales en el sistema como resultado de que la estrella se convierta en una enana blanca hará que sus planetas se suelten de sus órbitas y reboten en la gravedad de los demás, como bolas que rebotan en los parachoques en un juego de pinball.

En el proceso, arrojarán escombros cercanos a su sol moribundo, ofreciendo a los científicos una nueva perspectiva sobre cómo evolucionaron originalmente las enanas blancas con atmósferas contaminadas que vemos hoy. Las conclusiones se publican en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El sistema HR 8799 está a 135 años luz de distancia y comprende una estrella de tipo A de 30-40 millones de años y cuatro planetas inusualmente masivos, todos con cinco veces la masa de Júpiter, orbitando muy cerca uno del otro. El sistema también contiene dos discos de escombros, dentro de la órbita del planeta más interno y otro fuera del más externo.

Investigaciones recientes han demostrado que los cuatro planetas están encerrados en un ritmo perfecto que hace que cada uno complete el doble de la órbita de su vecino: por lo tanto, por cada órbita, la más lejana completa, la siguiente más cercana completa dos, la siguiente completa cuatro, mientras que la más cercana completa ocho.

El equipo de Warwick y Exeter decidió conocer el destino final del sistema mediante la creación de un modelo que les permitió jugar ‘pinball planetario’ con los planetas, investigando qué puede causar que el ritmo perfecto se desestabilice.

Determinaron que la resonancia que bloquea los cuatro planetas probablemente se mantendrá firme durante los próximos 3.000 millones de años, a pesar de los efectos de las mareas galácticas y los sobrevuelos cercanos de otras estrellas. Sin embargo, siempre se rompe una vez que la estrella entra en la fase en la que se convierte en una gigante roja, cuando se expandirá a varios cientos de veces su tamaño actual y expulsará casi la mitad de su masa, terminando como una enana blanca.

Los planetas comenzarán a hacer pinball y se convertirán en un sistema altamente caótico donde sus movimientos se volverán muy inciertos. Incluso cambiar la posición de un planeta en un centímetro al comienzo del proceso puede cambiar drásticamente el resultado.

El autor principal, el doctor Dimitri Veras del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo en un comunicado: «Los planetas se dispersarán gravitacionalmente entre sí. En un caso, el planeta más interno podría ser expulsado del sistema. O, en otro caso, el tercer planeta podría ser expulsado. O el segundo y cuarto planetas podrían cambiar de posición. Cualquier combinación es posible con pequeños ajustes.

«Son tan grandes y están tan cerca que lo único que los mantiene en este ritmo perfecto en este momento son las ubicaciones de sus órbitas. Los cuatro están conectados en esta cadena. Tan pronto como la estrella pierda masa, sus ubicaciones se desviarán, luego dos de ellos se dispersarán, provocando una reacción en cadena entre los cuatro».