Las estrellas envejecidas parecen estar destruyendo los planetas gigantes que orbitan más cerca de ellas, según un nuevo estudio realizado por astrónomos de la Universidad de Warwick y la UCL.
Crédito de la imagen: NASA/GSFC/Frank Reddy
Una vez que una estrella como el Sol se queda sin hidrógeno, se enfría y se expande hasta convertirse en gigante roja. En el caso del Sol, esto sucederá en unos cinco mil millones de años y los científicos creen que esta expansión causará la destrucción de Mercurio, Venus y quizás la Tierra, pero carecen de evidencia sobre cómo o si esto sucederá definitivamente.
En un nuevo estudio publicado en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, Investigadores de Warwick y UCL han observado casi medio millón de sistemas estelares cercanos para obtener más claridad al respecto y descubrir qué tan común es que un planeta cercano sobreviva a que su estrella anfitriona se convierta en una gigante roja.
En estos sistemas estelares, descubrieron que es mucho menos probable que se encuentren planetas orbitando cerca de estrellas gigantes rojas, lo que indica que muchos de los planetas probablemente ya estaban destruidos cuando sus estrellas anfitrionas se expandieron.
El autor principal, el Dr. Edward Bryant, becario del Premio Warwick de Astrofísica de la Universidad de Warwick, que completó la mayor parte de este trabajo mientras estaba en el Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de la UCL, dijo: «Esta es una fuerte evidencia de que a medida que las estrellas evolucionan fuera de su secuencia principal, rápidamente pueden causar que los planetas entren en espiral hacia ellas y sean destruidos. Esto ha sido tema de debate y teoría durante algún tiempo, pero ahora podemos ver el impacto de esto directamente y medirlo al nivel de una gran población de estrellas.
“Esperábamos ver este efecto, pero aun así nos sorprendió lo eficientes que parecen ser estas estrellas a la hora de engullir a sus planetas cercanos.
«Creemos que la destrucción ocurre debido al tira y afloja gravitacional entre el planeta y la estrella, llamado interacción de marea. A medida que la estrella evoluciona y se expande, esta interacción se vuelve más fuerte. Al igual que la Luna atrae los océanos de la Tierra para crear mareas, el planeta atrae a la estrella. Estas interacciones ralentizan al planeta y hacen que su órbita se reduzca, haciéndolo girar en espiral hacia adentro hasta que se rompe o cae dentro de la estrella».
Los investigadores centraron su investigación en estrellas que acababan de entrar en la fase de «post-secuencia principal» de sus vidas (después de quedarse sin hidrógeno) y sólo encontraron 130 planetas y candidatos a planetas (incluidos 33 que no conocíamos antes) orbitando estrechamente alrededor de estas estrellas envejecidas.
Al limitar su investigación solo a las estrellas que habían progresado a la etapa de enfriamiento y expansión (y por lo tanto clasificadas como gigantes rojas), descubrieron que la probabilidad de que una gigante roja albergara un planeta cercano era sólo del 0,11%, aproximadamente tres veces menor que el porcentaje de una estrella de la secuencia principal que albergara un planeta gigante cercano.
El coautor Dr. Vincent Van Eylen, del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de la UCL, dijo: «En unos pocos miles de millones de años, nuestro propio Sol se agrandará y se convertirá en una gigante roja. Cuando esto suceda, ¿sobrevivirán los planetas del sistema solar? Estamos descubriendo que en algunos casos los planetas no lo hacen.
«La Tierra es ciertamente más segura que los planetas gigantes de nuestro estudio, que están mucho más cerca de su estrella. Pero sólo observamos la primera parte de la fase posterior a la secuencia principal, los primeros uno o dos millones de años: las estrellas tienen mucha más evolución por delante.
«A diferencia de los planetas gigantes desaparecidos en nuestro estudio, la Tierra misma podría sobrevivir a la fase de gigante roja del Sol. Pero la vida en la Tierra probablemente no lo haría».
Si bien este estudio ha descubierto que la tasa de aparición de planetas gigantes disminuye con la edad de la estrella, hay mucho que aprender del pequeño número de planetas que todavía se encuentran orbitando de cerca una estrella gigante roja. Pero se necesitan más datos para llegar al fondo de por qué algunos, pero no todos, los planetas son víctimas del envejecimiento de las estrellas.
El Dr. Bryant concluyó diciendo: «Una vez que tengamos las masas de estos planetas, eso nos ayudará a comprender exactamente qué está causando que estos planetas entren en espiral y sean destruidos».
El artículo, «Determinación del impacto de la evolución estelar posterior a la secuencia principal en la población de planetas gigantes en tránsito» se publica en MNRAS. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf1771
Los investigadores recibieron financiación del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido (STFC).
Fuente: Universidad de Warwick
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