10/Ago/08

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Sistemas solares como el nuestro podrían ser poco frecuentes

Nuestro Sistema Solar es un Ricitos de Oro entre los sistemas planetarios. Las condiciones tienen que ser exactas para que un disco de polvo y gas se unan en un conjunto de planetas ingeniosamente ordenados, sugiere un nuevo modelo de computadora

Los sistemas planetarios similares son probablemente una minoría en la galaxia, dice Edward Thommes, desarrollador del modelo en la Universidad de Guelph en Ontario, Canadá. Aún así, si sólo el 1% de los cientos de miles de millones de estrellas de la Vía Láctea tiene un planeta terrestre con una órbita estable en la zona habitable, la Tierra podía tener abundante compañía.

Durante mucho tiempo los astrónomos pensaron que los planetas giraban donde se formaron, con planetas terrestres pequeños cerca de la estrella, gigantes gaseosos cerca del medio, y gigantes de hielo más pequeños como Neptuno hacia el borde de un disco "protoplanetario" de gas y polvo antes de disiparse.

Pero el descubrimiento de los "Júpiter calientes" -gigantes gaseosos que orbitaban cerca de sus estrellas- desde 1995 trajo poderosas pruebas de que los planetas podían emigrar.

Para comprender por qué difieren los sistemas planetarios, Thommes y sus colegas decidieron estudiar cómo evolucionaban en el tiempo varias clases de discos de protoplanetarios.

Interacciones complejas

Las simulaciones estándar necesitan cantidades grandes de tiempo de computadora para modelar las complejas interacciones entre múltiples planetas en crecimiento y el material de su disco. De modo que Thommes redujo el tiempo de computación al dividir el disco en una serie de anillos, antes que en trozos más pequeños, y trató las interacciones entre planetas por separado.

Esto permitió corridas que duraron 10 millones de años simulados -tiempo suficiente para que todo el material del disco que no se había unido en planetas cayera en la estrella.

El equipo usó 100 conjuntos diferentes de propiedades de disco -variando la masa del disco entre el 1% y el 10% de la del Sol, así como su viscosidad.

Encontraron que los discos con masa y viscosidad más alta tendían a producir dos o más gigantes gaseosos que emigran hacia el interior de la estrella. Los discos con masa y viscosidad más baja tienden a disiparse antes, produciendo una cantidad más grande de planetas mucho más pequeños, que se empujan mutuamente después de que el disco se disipa.

Menos migración

En sólo algunos de los casos intermedios -6 de las 100 corridas- el modelo produjo gigantes gaseosos a una distancia similar a la de Júpiter con el Sol. Y en sólo un caso los gigantes gaseosos se parecían a Júpiter y Saturno.

Esta variedad media "es más tranquila porque no hay tanta migración planetaria y no se forman tantos planetas", dijo Thommes a New Scientist.

Pero también dice que el modelo no puede predecir la fracción exacta de sistemas planetarios similares al solar en la galaxia, porque la formación planetaria es un proceso caótico, y las condiciones iniciales del disco no son bien conocidas.

Otros astrónomos piensan que el nuevo estudio es un avance importante. "Probablemente la idea sea cualitativamente correcta", dice Hal Levison del instituto de investigación Southwest en Boulder, Colorado, que llama a la técnica de Thommes "un progreso".

Pero advierte que el modelo necesita de mucha refinación antes de que pueda producir sólidas estimaciones de las clases de sistemas planetarios.

Fuente: New Scientist. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard