gov-civil-vilareal.ptUn disco de material alrededor de un planeta alienígena puede estar formando lunas mientras observamos
>Hasta ahora, los astrónomos han encontrado cerca de 4.500 exoplanetas orbitando otras estrellas. Pero, a pesar de ese gran número, no ha habido una detección sólida de una exoluna, una luna que orbita alguno de esos planetas. * .
Sin embargo, Existe evidencia intrigante de que un planeta que orbita una estrella cercana puede tener la materia prima para construir una luna. , y una o más lunas pueden estar formándose allí en este momento. Nuevas (y extremadamente frías) observaciones confirman las anteriores de que el planeta está rodeado por un disco de polvo con suficiente masa para formar varias lunas del tamaño de nuestra propia Luna.
La estrella se llama PDS 70. Está a unos 365 años luz de distancia y es muy joven, aproximadamente 5 millones de años (en comparación, el Sol es 4.600 millones, mil veces más viejo). Es tan joven que todavía está rodeado por un disco circular de gas y polvo que se ve claramente en imágenes de alta resolución. En realidad, es más un anillo, un disco con una enorme cavidad en el medio. El borde interior del anillo está a unos 6,8 mil millones de kilómetros de la estrella y se extiende hasta unos 15 mil millones (lo vemos en un ángulo, por lo que parece una elipse).
La estrella PDS 70 tiene un anillo de polvo a su alrededor y dos planetas conocidos. El planeta interior es demasiado débil para ser visto aquí, pero el punto brillante en la posición de las 2:00 de la estrella es PDS 70c, que alberga un disco de material a su alrededor que puede estar formando lunas. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al.
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Entre la estrella y el anillo hay dos planetas conocidos, llamados PDS 70b y c. No se sabe qué tan grandes son, pero es muy probable que ambos tengan entre 1 y 10 veces la masa de Júpiter. El exterior, PDS 70c, está muy cerca del borde interior del anillo, y es probable que la gravedad del planeta trunque el borde interior del anillo, atrayendo gas y polvo que se acercan más a la estrella. Ambos planetas juntos han barrido gravitacionalmente una gran región alrededor de la estrella hacia el anillo.
Sin embargo, en 2019, un equipo de astrónomos que utilizó ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) informó haber encontrado un exceso de luz de longitud de onda larga proveniente de PDS 70c. En esta longitud de onda (855 micrones o 0,855 mm, si está tomando notas) el planeta debería ser muy tenue, por lo que debe provenir de otra cosa. Concluyeron que puede ser un disco circumplanetario , un disco de polvo alrededor del planeta mismo, que puede brillar a esta longitud de onda.
Un primer plano del planeta PDS 70c (derecha) muestra que está claramente separado del borde interior del disco exterior (izquierda), y el exceso de brillo se debe a un disco circumplanetario de polvo (la pelusa extendida alrededor del planeta en esta imagen es luz de fondo y no del disco, que es demasiado pequeño para verlo aquí). Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al.
Sin embargo, las nuevas observaciones lo aseguran . Tienen una resolución más alta y pueden separar limpiamente el planeta del borde interior del anillo exterior, lo que muestra de manera bastante convincente que el exceso de luz proviene del área alrededor del planeta. El disco circumplanetario no está resuelto (es decir, parece un punto para el telescopio), lo que significa que debe tener menos de unos 360 millones de kilómetros de diámetro, una fracción más grande que la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Dado lo brillante que es, estiman que probablemente no sea más pequeño que unos 180 millones de kilómetros de diámetro.
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El polvo en el disco está frío, alrededor de -245 ° C (-410 ° F); tenga en cuenta que este planeta está tan lejos de su estrella como Neptuno del Sol. Mucho frío en esas partes. Dada su temperatura y probable tamaño de grano de polvo, los astrónomos estiman que la masa del disco es de aproximadamente 0,007 a 0,031 veces la masa de la Tierra. Eso es aproximadamente de ½ a 2,5 veces la masa de nuestra Luna, por lo que posiblemente sea suficiente para hacer un satélite de tamaño decente. Notaré que esta es la masa ahora ; Es posible que una luna o lunas ya se hayan formado allí, por lo que esta es la masa que queda de un proceso de formación lunar en curso.
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¡Eso es tan cool! Es posible que estemos presenciando la formación de un sistema lunar similar a Júpiter con PDS 70c. Increíble.
El otro planeta, PDS 70b, también tiene demasiadas emisiones de 855 micrones, por lo que también puede tener un disco circumplanetario. Está más cerca de la estrella, por lo que el disco debe ser más pequeño (la gravedad de la estrella truncará su tamaño; si se vuelve demasiado grande, el polvo se alejará del planeta). ¿También está formando lunas? Quizás.
Obra de arte que muestra el anillo de polvo circumplanetario alrededor del PDS 70c y una posible luna formándose allí. Crédito: NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello
Anteriormente dije que los planetas han barrido una gran región del sistema limpia de polvo. Sin embargo, las observaciones de ALMA también muestran que hay una interno anillo de polvo que no se extiende más allá de unos 2.500 millones de kilómetros de la estrella. Este anillo es tenue y, por lo tanto, no demasiado masivo; los autores estiman que tiene una masa no mayor a 1/3 de la Tierra, y posiblemente menos. Podría estar haciendo que un planeta más pequeño orbite más cerca, pero dada la dispersión del polvo, parece poco probable. Por otro lado, si hay planetas tan cerca de la estrella, sería casi imposible detectarlos.
Además de todo eso, ven que el anillo exterior tiene una región brillante donde el polvo puede acumularse. Eso podría indicar otro planeta más orbitando cerca del anillo, demasiado débil para detectarlo en las imágenes. El borde exterior afilado del anillo también implica algo que lo corta. No es concluyente, pero claramente este sistema está trayendo muchas sorpresas. Espero que los astrónomos lo estén observando mucho durante los próximos años.
Me pregunto si así es como se veía nuestro propio sistema solar hace 4.550 millones de años, cuando los planetas apenas comenzaban a fusionarse. Disfruto de los aspectos científicos de PDS 70, lo que podemos aprender sobre la formación estelar y planetaria de él. Pero es difícil no tomarlo como algo personal y preguntarse si es como ver las fotos de nuestros propios bebés, si es que alguna se tomó hace eones.
*Existe evidencia convincente de que el mundo del tamaño de Júpiter, Kepler-1625b, puede tener una luna del tamaño de Neptuno, pero aún no se ha confirmado.
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