Planetas pequeños y resistentes con mayor probabilidad de sobrevivir a la muerte de sus estrellas

An asteroid torn apart by the strong gravity of a white dwarf has formed a ring of dust particles and debris orbiting the Earth-sized burnt out stellar core. Credit: University of Warwick/Mark Garlick.

Una pequeña investigación de la Universidad de Warwick ha descubierto que los planetas pequeños y resistentes llenos de elementos densos tienen la mejor oportunidad de evitar ser aplastados y tragados cuando su estrella anfitriona a su muerte. 

• Astrofísicos de la Universidad de Warwick publican una 'guía de supervivencia' para exoplanetas 
• Los planetas rocosos son los más propensos a sobrevivir 
• La mayoría de los planetas serán arrastrados hacia una estrella cuando muera, pero algunos pueden ser empujados hacia el exterior. 
• La investigación guiará a los astrónomos sobre dónde buscar los próximos hallazgos de exoplanetas 

Los astrofísicos del Grupo de Astronomía y Astrofísica han modelado las posibilidades de que diferentes planetas sean destruidos por las fuerzas de marea cuando sus estrellas anfitrionas se convierten en enanas blancas y han determinado los factores más importantes que deciden si evitan la destrucción. 

Su 'guía de supervivencia' para exoplanetas podría ayudar a guiar a los astrónomos a localizar exoplanetas potenciales alrededor de estrellas enanas blancas, ya que se está desarrollando una nueva generación de telescopios aún más potentes para buscarlos. Su investigación se publica en el Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

La mayoría de las estrellas, como nuestro propio Sol, se quedarán sin combustible con el tiempo y se reducirán y se convertirán en enanas blancas. Algunos cuerpos en órbita que no son destruidos en la vorágine causada cuando la estrella destruye sus capas externas serán sometidos a cambios en las fuerzas de marea a medida que la estrella colapsa y se vuelve súper densa. Las fuerzas gravitacionales ejercidas en los planetas en órbita serían intensas y potencialmente las arrastrarían a nuevas órbitas, incluso empujando a algunos en sus sistemas solares. 

Al modelar los efectos del cambio de gravedad de una enana blanca en los cuerpos rocosos que orbitan, los investigadores han determinado los factores más probables que harán que un planeta se mueva dentro del "radio de destrucción" de la estrella; La distancia desde la estrella donde un objeto se mantiene unido solo por su propia gravedad se desintegrará debido a las fuerzas de marea. Dentro del radio de destrucción se formará un disco de escombros de planetas destruidos. 

Aunque la supervivencia de un planeta depende de muchos factores, los modelos revelan que cuanto más masivo es el planeta, más probabilidades hay de que sea destruido a través de las interacciones de las mareas. 

Pero la destrucción no es segura basada solo en la masa: las exo-Tierras de baja viscosidad se tragan fácilmente incluso si residen en separaciones dentro de cinco veces la distancia entre el centro de la enana blanca y su radio de destrucción. Encelado, la luna de Saturno, a menudo descrita como una "bola de nieve sucia", es un buen ejemplo de un planeta homogéneo de muy baja viscosidad. 

Las exo-Tierras de alta viscosidad se tragan fácilmente solo si residen a distancias dentro del doble de la separación entre el centro de la enana blanca y su radio de destrucción. Estos planetas estarían compuestos completamente de un núcleo denso de elementos más pesados, con una composición similar a la del planeta "heavy metal" descubierto recientemente por otro equipo de astrónomos de la Universidad de Warwick. Ese planeta ha evitado el engullimiento porque es tan pequeño como un asteroide. 

El Dr. Dimitri Veras, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo: "El artículo es uno de los primeros estudios dedicados a la investigación de los efectos de las mareas entre las enanas blancas y los planetas. Este tipo de modelado tendrá una relevancia cada vez mayor en los próximos años, cuando sea adicional. Es probable que los cuerpos rocosos se descubran cerca de las enanas blancas ". 

"Nuestro estudio, aunque sofisticado en varios aspectos, solo trata planetas rocosos homogéneos que son consistentes en su estructura. Un planeta de múltiples capas, como la Tierra, sería mucho más complicado de calcular, pero estamos investigando la posibilidad de hacerlo también." 

La distancia a la estrella, al igual que la masa del planeta, tiene una fuerte correlación con la supervivencia o el engullimiento. Siempre habrá una distancia segura desde la estrella y esta distancia segura depende de muchos parámetros. En general, se garantiza que un planeta homogéneo rocoso que se encuentra en un lugar de la enana blanca, que se encuentra más allá de un tercio de la distancia entre Mercurio y el Sol, evita la ingestión de las fuerzas de las mareas. 

El Dr. Veras dijo: "Nuestro estudio incita a los astrónomos a buscar planetas rocosos cercanos al radio de destrucción de la enana blanca, pero justo fuera de ellos. Hasta ahora, las observaciones se han centrado en esta región interior, pero nuestro estudio demuestra que los planetas rocosos pueden sobrevivir a las mareas interacciones con la enana blanca de una manera que empuja los planetas ligeramente hacia afuera. 

"Los astrónomos también deberían buscar firmas geométricas en discos de escombros conocidos. Estas firmas podrían ser el resultado de perturbaciones gravitacionales de un planeta que se encuentra justo fuera del radio de destrucción. En estos casos, los discos se habrían formado antes por el aplastamiento de los asteroides. que periódicamente se aproximan y entran en el radio de destrucción de la enana blanca". 

Fuente Universidad de Warwick,