El exoplaneta Fomalhaut b sorprende a los científicos por su extraña órbita - principal


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Este exoplaneta fue avistado a través del Hubble orbitando inmerso en una nube de polvo alrededor de la estrella Fomalhaut, pero en algún momento se lo perdió de vista. Luego de haber reconfirmado su existencia el año pasado, los expertos han definido su extraña órbita alrededor del llamado “ojo de Saurón”, en una potencial trayectoria que lo llevaría a un recorrido destructivo a través del vasto anillo

Un grupo de astrónomos ha trabajado para definir la extraña órbita del exoplaneta Fomalhaut b, pues nuevas observaciones por medio del telescopio Hubble han revelado que el planeta se mueve entre dos extremos, los puntos más cercanos y más lejanos a su estrella, potencialmente cruzando por un gran campo de polvo. En este recorrido, la distancia a su estrella varía de 7.000 a 43.000 millones de kilómetros. El tiempo que le lleva dar la vuelta completa es de unos 2.000 años.

“Estamos sorprendidos. Esto no era lo que esperábamos”, señaló Paul Kalas, astrónomo de la Universidad de California en Berkeley y líder de la investigación. El equipo dirigido por Kalas considera esta evidencia circunstancial puede haber otros cuerpos como planetas en el sistema que Fomalhaut b perturbado gravitacionalmente para colocarlo en una órbita muy excéntrica. El equipo presentó sus conclusiones el martes en la reunión 221a de la Sociedad Astronómica Americana en Long Beach, California.


Las imágenes del Hubble fueron tomadas con el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial en 2010 y 2012. (Crédito: NASA, ESA y P. Kalas (University of California, Berkeley y el Instituto SETI))

El excéntrica órbita del planeta reveló que se acerca hasta a 40 UA (O “Unidades Astronómicas”. Una UA es la distancia entre el Sol y la Tierra, 149.597.870.700 metros) y luego se aleja a 350 UA de su estrella. De acuerdo a las observaciones de los astrónomos, su órbita está muy inclinada respecto al disco de polvo del sistema Fomalhaut, sin embargo, existe la posibilidad de que el exoplaneta no pase a través de este material, sino que su movimiento sería sobre y bajo el polvo. Pero esto aún o se ha definido del todo.

El excéntrico movimiento de Fomalhaut b les sugiere ahora a los astrónomos que el exoplaneta es, en realidad, un planeta errante, que actúa como un cometa y no posee una estrella “madre” a la cual orbitar. Al parecer la masa es similar a la de un planeta enano, como Sedna en nuestro Sistema Solar, pero también podría ser tan grande como Júpiter.

De acuerdo a los expertos, podrían saber definitivamente la naturaleza de su extraña órbita en el 2032, pues entonces pasará por el disco de gas y polvo que rodea a su estrella. Si pasa casi por la tangente, se podrá observar un impresionante “espectáculo de fuegos artificiales”: el planeta pasará mucho tiempo chocando con los numerosos escombros de hielo y piedra que conforman el anillo. Algo comparable pasó en 1994, cuando un cometa cayó a Júpiter. Los destellos serán visibles, más que nada, en luz infrarroja. Sin embargo, si Fomalhaut b no es coplanar con el cinturón, lo único que se ve será un oscurecimiento gradual de Fomalhaut b a medida que se desplace lejos de la estrella.

Kalas considera también la hipótesis de que la órbita extrema de Fomalhaut b es una clave importante para explicar por qué el planeta es inusualmente brillante en luz visible, pero muy débil en luz infrarroja. Es posible que el brillo óptico del planeta provenga de un anillo o cubierta de polvo alrededor de él, que refleja la luz estelar. El polvo es producido rápidamente por los satélites que orbitan el planeta, que sufren una erosión extrema por los impactos y la agitación gravitatoria cuando Fomalhaut b entra en el sistema planetario después de un milenio de congelarse más allá del cinturón principal. Una analogía se puede encontrar buscando en Saturno, que tiene un tenue, pero muy grande anillo de polvo que se produce cuando los meteoritos golpean la luna exterior Febe (Phoebe).

Respecto a la formación de este sistema, el equipo de investigación también ha considerado un escenario diferente, en el que un hipotético segundo planeta enano sufrió una colisión catastrófica con Fomalhaut b. El escenario de colisión explicaría por qué la estrella Fomalhaut tiene un estrecho cinturón exterior vinculado a un planeta extremo. Pero en este caso en particular el cinturón de polvo es joven, de menos de 10.000 años de antigüedad, y es difícil que se produzcan colisiones energéticas lejos de la estrella en sistemas así de jóvenes.

Fomalhaut es un sistema especial porque parecería que les puede ofrecer a los científicos una instantánea de cómo era nuestro Sistema Solar hace 4.000 millones de años. La arquitectura planetaria está sufriendo un rediseño, los cinturones de cometas están evolucionando, y los planetas pueden ganar y perder sus lunas. Los astrónomos continuarán el seguimiento de Fomalhaut b en las próximas décadas, ya que pueden tener la oportunidad de observar un planeta entrando en una cinta de escombros helados que es como nuestro Cinturón de Kuiper, ubicado en el borde de nuestro Sistema Solar.

Los astrónomos esperan que la Saga de Fomalhaut continúe, porque el posible paso a través de los escombros permitiría precisar la estructura del planeta y la composición de su atmósfera.

Un planeta zombi

La Saga de Fomalhaut comenzó en 2008. En la Universidad de California, Berkeley, se procesaron imágenes de esta estrella conocida desde hace tiempo y del disco de gas y polvo que la rodea. En las fotos tomadas por el telescopio orbital Hubble se apreciaba un planeta en movimiento. Los astrónomos lo bautizaron Fomalhaut b. Se trata del primer planeta extrasolar descubierto por observación directa y no mediante análisis de datos indirectos. Los periodistas y científicos occidentales lo llamaron “planeta zombi”, dice el jefe del Departamento de Física y Evolución de las Estrellas en el Instituto de Astronomía de la Academia de Ciencias de Rusia, Dmitri Vibe.

“Las primeras noticias sobre el descubrimiento del planeta Fomalhaut b no fueron del todo fidedignas. Poco tiempo después se informó que la imagen captada por Hubble era de una nube de polvo. Pero las observaciones posteriores confirmaron la existencia del planeta. A manera de broma, los astrónomos que lo descubrieron inventaron esta metáfora: el planeta se murió, pero volvió a aparecer como un ‘zombi’ deambulando en torno a su estrella. Una metáfora, nada más”.

De pasada, alguien supuso que el planeta podría ser habitable. Pero es muy poco probable que tenga vida biológica del tipo terrestre. Carece de superficie sólida. Lo más probable es que se trate de un gigante gaseoso equivalente a, aproximadamente, dos masas de Júpiter. En Fomalhaut b también hay periodos de frío y oscuridad. Sigue una órbita excéntrica, apartándose mucho de su estrella e incluso del anillo de polvo que la rodea. Le lleva dos mil años terrestres dar una vuelta a su sol. Los datos obtenidos con el análisis de las fotos más recientes han generado nuevas dudas. Los astrónomos tratan de entender por qué el planeta tiene una órbita tan extraña, y a qué se debe la insólita ubicación de su estrella, que no está en el centro del disco de polvo, sino corrida a un lado, puntualiza Dmitri Vibe:

“La extraña órbita del planeta Fomalhaut b indica que en el pasado este sistema pudo haber sufrido algún efecto dinámico complicado y lo sigue sufriendo también ahora. El mismo disco que rodea la estrella Fomalhaut puede ser producto de esta interacción”.

Es posible que en cierto momento Fomalhaut b se acercara demasiado a algún otro planeta del sistema, mucho mayor en masa y que todavía está por descubrir, y fuese catapultada a la órbita externa por inercia gravitacional. O también puede ser que Fomalhaut b chocase con un planeta menor en tamaño, que lo destrozó y formó el anillo gigante en torno a la estrella. Algunos científicos incluso sostienen que el sistema de la estrella Fomalhaut experimenta los mismos procesos que hace cuatro mil millones de años vivió nuestro Sistema Solar, dice el investigador jefe del Instituto de Astronomía Sternberg de la Universidad Estatal de Rusia, Vladímir Surdín.

“La estrella Fomalhaut es mucho más joven que el Sol. Su sistema planetario aún está en formación. Todavía contiene muchos cuerpos primitivos que sirven de material para la formación de planetas. El planeta más grande ya se ha formado y lo vemos claramente. Pero el resto de los planetas, de tamaños menores, recién empiezan a formarse a partir del material protoplanetario del anillo. En nuestro Sistema Solar también tenemos el llamado Cinturón de Kuiper que contiene muchos asteroides de hielo y núcleos de cometas. El cinturón que rodea Fomalhaut es mucho más masivo. Tienen que pasar cientos de millones de años para que de él surjan planetas.

Fuente: Varios sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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