El hecho triste del Universo es que todas las estrellas morirán, eventualmente. Y cuando lo hacen, ¿qué pasa con sus bebés? Por lo general, el pronóstico de los planetas alrededor de una estrella moribunda no es bueno, pero un nuevo estudio dice que algunos podrían sobrevivir.
Un grupo de astrónomos ha observado más de cerca lo que sucede cuando las estrellas, como nuestro Sol, por ejemplo, se convierten en enanas blancas al final de sus vidas. Resulta que planetas más densos como la Tierra podrían sobrevivir al evento. Pero, solo si están a la distancia correcta.
Esta nueva investigación proviene de astrónomos del Grupo de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Warwick. Su artículo fue publicado en los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. El título es "Relajación y excitación orbital de planetas que interactúan mareadamente con enanas blancas".
Una enana blanca es el estado final de una estrella que no es lo suficientemente masiva como para convertirse en una estrella de neutrones. En nuestra Vía Láctea, alrededor del 97% de las estrellas se convertirán en enanas blancas.
"El documento es uno de los primeros estudios dedicados que investigan los efectos de las mareas entre enanas blancas y planetas".
Dr. Dimitri Veras, Universidad de Warwick.
Cuando una estrella agota su combustible y se convierte en una enana blanca, no es una transición suave. La estrella expulsa sus capas externas de gases y forman una nebulosa planetaria. Cualquier planeta en órbita puede ser destruido violentamente por esta cataclismica expulsión gaseosa.
Después de eso, cualquier cuerpo superviviente estará sujeto a fuerzas de marea masivas creadas cuando la estrella colapsa en su estado enano blanco superdenso. Las fuerzas de marea podrían conducir cualquier planeta en órbita a nuevas órbitas, o incluso expulsarlos del sistema solar por completo.
Para agravar este escenario destructivo son las emisiones de rayos X mortales. Si algunos de los cuerpos en órbita son destruidos o despojados de material, ese material puede caer dentro de la estrella, causando que la enana blanca emita rayos X. Es difícil imaginar que alguna vida sobreviva a la transición de una estrella a una enana blanca, pero si algunos lo hicieran, de alguna manera, los rayos X serían el golpe de gracia. En cualquier caso, el entorno alrededor de una enana blanca no es un buen lugar para estar.
Según este nuevo estudio, algunos planetas pueden sobrevivir a este entorno mortal, si son lo suficientemente densos y si están a la distancia correcta.
Su supervivencia depende de algo acertadamente llamado "radio de destrucción". El radio de destrucción es "la distancia de la estrella donde un objeto que se mantiene unido solo por su propia gravedad se desintegrará debido a las fuerzas de marea", según un comunicado de prensa. Si la enana blanca destruye algún planeta, ese anillo de escombros se formará dentro del radio de destrucción.
El estudio también muestra que cuanto más masivo es un planeta, es menos probable que sobreviva a las nuevas interacciones de las mareas en su sistema solar. Un planeta menos masivo será golpeado por las mismas fuerzas, pero su masa más baja puede permitirle sobrevivir.
La supervivencia de cualquier planeta es complicada y depende de varios factores, como su masa y su ubicación en relación con el radio de destrucción. Pero también depende de la viscosidad de un planeta. La estrella puede tragar un tipo de exoplaneta llamado "exo-Tierra de baja viscosidad", incluso si están dentro de cinco veces la distancia desde el centro de la enana blanca y su radio de destrucción. (Encelado es un buen ejemplo de un cuerpo de baja viscosidad).
También hay "exo-Tierras de alta viscosidad" que se pueden tragar fácilmente si se encuentran a una distancia dos veces la separación entre el centro de la enana blanca y su radio de destrucción. Una exo-Tierra de alta viscosidad es un planeta con un núcleo denso compuesto completamente de elementos más pesados.
El autor principal del artículo es el Dr. Dimitri Veras del Departamento de Física de la Universidad de Warwick. El Dr. Veras dijo: “El documento es uno de los primeros estudios dedicados que investigan los efectos de las mareas entre enanas blancas y planetas. Este tipo de modelado tendrá una relevancia creciente en los próximos años, cuando es probable que se descubran cuerpos rocosos adicionales cerca de las enanas blancas ".
El Dr. Veras se apresura a señalar los límites de esta investigación. Solo se aplica a planetas homogéneos. Eso significa planetas cuya estructura es la misma, en lugar de un planeta como la Tierra, con múltiples capas en su estructura. Modelar planetas como la Tierra es extremadamente complicado.
"Nuestro estudio, aunque sofisticado en varios aspectos, solo trata planetas rocosos homogéneos que son consistentes en toda su estructura", dijo el Dr. Veras. "Un planeta de múltiples capas, como la Tierra, sería significativamente más complicado de calcular, pero también estamos investigando la posibilidad de hacerlo".
"... nuestro estudio demuestra que los planetas rocosos pueden sobrevivir a las interacciones de las mareas con la enana blanca de una manera que empuja los planetas ligeramente hacia afuera".
Dr. Dimitri Veras, Universidad de Warwick.
El estudio señala la complejidad de determinar una distancia segura de una estrella enana blanca. Pero siempre habrá una distancia segura. Para un planeta rocoso y homogéneo, debería ser capaz de resistir el hundimiento y sobrevivir a las fuerzas de marea si se encuentra a una distancia de la enana blanca de "aproximadamente un tercio de la distancia entre Mercurio y el Sol" según el estudio.
Este estudio ayudará a dar forma a cómo los astrónomos buscan exoplanetas alrededor de estrellas enanas blancas. Y dado que las estrellas enanas blancas son tan abundantes, la utilidad de los estudios está garantizada.
"Nuestro estudio incita a los astrónomos a buscar planetas rocosos cerca, pero justo fuera, del radio de destrucción de la enana blanca", dijo el Dr. Hasta ahora, las observaciones se han centrado en esta región interior, pero nuestro estudio demuestra que los planetas rocosos pueden sobrevivir a las mareas. interacciones con la enana blanca de una manera que empuja los planetas ligeramente hacia afuera ".
El Dr. Veras dice que su estudio también informa la búsqueda de exoplanetas alrededor de enanas blancas al buscar la firma geométrica de un exoplaneta en el disco de escombros. Es un hecho bien conocido que los cuerpos en un anillo de escombros, o en un disco protoplanetario, pueden dejar su marca en el anillo, señalando su presencia a observadores distantes.
“Los astrónomos también deben buscar firmas geométricas en discos de escombros conocidos. Estas firmas podrían ser el resultado de perturbaciones gravitacionales de un planeta que reside justo fuera del radio de destrucción ", dijo el Dr." En estos casos, los discos se habrían formado antes por el aplastamiento de los asteroides que periódicamente se acercan y entran en el radio de destrucción de la enana blanca ".
Con los telescopios más potentes que se pondrán en línea en los próximos años, y con la búsqueda de exoplanetas aumentando, el equipo detrás del documento espera que su trabajo ayude a los cazadores de planetas a probar con éxito los sistemas de enanas blancas.
