Algunos sistemas planetarios simplemente no les va el heavy metal

Una ilustración de un sistema compacto, multi-planeta. Los investigadores han descubierto que es más probable que estos sistemas se formen alrededor de estrellas con menores cantidades de elementos pesados que nuestro propio Sol. Crédito: Michael S. Helfenbein / Universidad de Yale

Según un nuevo estudio de la Universidad de Yale, los pequeños sistemas planetarios con múltiples planetas no son fanáticos del heavy metal (piense en el hierro, no en Iron Maiden).

Investigadores en Yale y el Instituto Flatiron han descubierto que es más probable que los sistemas compactos de múltiples planetas se formen alrededor de estrellas que tienen cantidades más bajas de elementos pesados que nuestro propio Sol. Esto va en contra de una buena parte de la investigación actual, que se ha centrado en estrellas con mayor metalicidad.

El equipo de investigación observó 700 estrellas y sus planetas circundantes para el estudio, que aparece en The Astrophysical Journal Letters . Los investigadores consideraron cualquier elemento más pesado que el helio, incluido el hierro, el silicio, el magnesio y el carbono, como un metal pesado.

"Utilizamos el hierro como apoderado", dijo el autor principal John Michael Brewer, investigador postdoctoral en Yale que trabaja con la profesora de astronomía Debra Fischer. "Estos son todos los elementos que forman las rocas en pequeños planetas rocosos".

Brewer dijo que una gran cantidad de sistemas compactos y multi-planetas alrededor de estrellas de baja metalicidad sugiere varias cosas.

Primero, dijo, puede indicar que hay muchos más de estos sistemas de lo que se asumió anteriormente. Hasta hace poco, los instrumentos de investigación no tenían la precisión necesaria para detectar planetas más pequeños y, en cambio, se centraban en detectar planetas más grandes. Ahora, con el advenimiento de tecnología como el Espectrómetro de Precisión Extrema (EXPRES) desarrollado por el equipo de Fischer en Yale, los investigadores podrán encontrar planetas más pequeños.

Además, dijo Brewer, el nuevo estudio sugiere que los sistemas planetarios pequeños pueden ser el tipo de sistema planetario más antiguo, lo que los convierte en un lugar ideal para buscar vida en otros planetas. "Las estrellas de baja metalicidad han existido por mucho más tiempo", dijo Brewer. "Ahí es donde encontraremos los primeros planetas que se formaron".

Fischer, quien es coautor del estudio, demostró en 2005 que una mayor metalicidad en las estrellas aumentaba la probabilidad de formar grandes planetas similares a Júpiter. Esto brindó un fuerte apoyo al modelo de acumulación de núcleos para la formación de planetas gigantes de gas y lo estableció como el principal mecanismo para la formación de planetas.

Comprender la formación de planetas más pequeños ha sido más difícil de alcanzar.

" Nuestro sorprendente resultado, que los sistemas compactos de planetas múltiples y pequeños son más probables alrededor de estrellas de metalicidad más baja sugiere una pista nueva e importante para comprender el tipo de sistema planetario más común en nuestra galaxia", dijo el coautor Songhu Wang , un Pegasi 51 b compañero en Yale.

Otra posibilidad tentadora de explorar, según los investigadores, es la conexión entre el hierro y el silicio en el nacimiento de los planetas. El nuevo estudio muestra una alta proporción de silicio a hierro en estrellas con menor metalicidad.

"El silicio podría ser el ingrediente secreto", dijo Fischer. “La proporción de silicio a hierro está actuando como un termostato para la formación de planetas. A medida que aumenta la proporción, la naturaleza está aumentando la formación de pequeños planetas rocosos ".

La National Science Foundation ayudó a apoyar la investigación. La beca de Wang es apoyada por la Fundación Heising-Simons.

Fuente: universidad de Yale,