Clic per engrandir. La mítica escena de Star Wars. Crèdit: Lucasfilm
Una dotzena d’exoplanetes on hauríem de poder observar-se postes de sol dobles s’han descobert els darrers anys a la Via Làctia amb el satèl·lit Kepler. Fa temps que intentem modelar la formació d’aquests “Tatooines” i dos astrofísics acaben d’obtenir nous resultats sobre aquest tema, donant credibilitat a la idea que Star Wars no només és ciència ficció, ni fins i tot fantasia.
Ja el 2008, l'astrònom Karl Stapelfeldt va anunciar en un vídeo de la NASA que, amb els seus col·legues havia trobat signes indirectes de l'existència de planetes rocosos associats a estrelles dobles. Les dades d’observacions d’infraroig del satèl·lit Spitzer van permetre als investigadors arribar a aquesta conclusió. Els sensors de l’instrument en òrbita van mostrar clarament la presència de pols que s’espera que provingui de col·lisions entre asteroides.
Tanmateix, qui diu asteroides quasi necessàriament també diu que, segons els models ja ben desenvolupats en el moment de la formació planetària al voltant d’una sola estrella, vegeu el vídeo següent en el cas del sistema solar, precisament la presència d’exoplanetes rocosos que han deixat després de néixer un disc de deixalles. Observem aquests discos al voltant de les estrelles Fomalhaut i β Pictoris, per exemple, estrelles que sabem que tenen exoplanetes ja que han estat captats directament.
Mojo, per Modeling the origin of jovian planets, és a dir, modelar l’origen dels
planetes jovians, és un projecte d’investigació que va donar lloc a una sèrie de vídeos
que presentaven la teoria de l’origen del sistema solar i, en particular, dels gegants
gasosos. Els devem a dos reconeguts especialistes, Alessandro Morbidelli i Sean Raymond.
Aquesta teoria es pot transposar a la formació d’exoplanetes. Podeu triar l'idioma de
la subtitulació a la configuració del vídeo. Crèdit: Laurence Honnorat
Una formació planetària inhibida pel caos?
El descobriment no va ser obvi perquè es podria fer la pregunta sobre l'estabilitat dels discos protoplanetaris que envolten estrelles individuals que formen part d'un sistema binari en particular. Podrien a més, permetre que aquests discos passin dels processos coneguts en el cas del sistema solar des de grans de pols que s’aglomeren per donar còdols, a embrions planetaris de més de 1.000 km de diàmetre formats per acreció de planetesimals de almenys 10 km de diàmetre? Sabem que en la mecànica celeste es poden produir fenòmens caòtics tan aviat com considerem el cas d'almenys tres cossos celestes, cadascun sotmès als camps gravitacionals dels altres.
L’existència d’exoplanetes, potser habitables alguns d’ells fins al punt que podem observar postes de sol dobles, va ser confirmada posteriorment per observacions d’un altre ull de la Humanitat en òrbita: el caçador d’exoplanetes de la NASA anomenat Kepler, malauradament en la actualitat fora de servei, igual que en el cas del Spitzer.
Un planeta habitable amb doble posta de sol això és el que va protagonitzar Star Wars amb el famós planeta Tatooine. Avui, encara que sabem que aquesta escena ja no és ciència ficció, els astrofísics estan transposant els models digitals apresos de la gènesi dels planetes del sistema solar al cas dels discos protoplanetaris associats a les estrelles.
Es pot convèncer als incrèduls amb la publicació d’accés obert a la reconeguda revista Astronomy & Astrophysics, a on s'exposen els treballs de Roman Rafikov del Departament de matemàtiques aplicades i de física teòrica de la Universitat de Cambridge, també membre de l’Institut d’Estudis Avançats de Princeton, ha fet el treball en col·laboració amb Kedron Silsbee de l’Institut Max Planck de Física Extraterrestre.
El vídeo de la NASA del 2008, malauradament de mala qualitat, en què Karl Stapelfeldt
anuncia el descobriment del Spitzer de l’existència de Tatooines. Podeu triar l'idioma
de subtitulació a la configuració del vídeo. Creèdit: JPL, NASA.
Exoplanetes per Alpha Centauri AB?
Els dos astrofísics van considerar el cas de les estrelles dobles en una configuració similar a la d’Alfa Centauri A i B, que són estrelles similars al Sol (classes G i K) i que formen l’estrella binària Alpha Centauri AB, el sistema estel·lar més proper al sistema solar. Es troba a 4,37 anys llum del Sol, però encara no se sap si existeixen exoplanetes al voltant d'alguna d'aquestes estrelles. Alpha Centauri AB sembla formar un sistema triple amb la nana vermella Alpha Centauri C, més coneguda com a Proxima Centauri i que de fet sembla tenir dos exoplanetes.
Per tant, les simulacions es refereixen a un sistema que conté dues estrelles de tipus solar, una de les quals prendria el lloc del Sol i l’altra orbitaria la primera en lloc d’Urà, amb un període de revolució d’uns 100 anys. Un disc protoplanetari que conté gas de pols en forma de silicat, carboni o gel que existeix al voltant d’una d’aquestes estrelles.
En el cas d’una cosmogonia planetària com la del sistema solar, els moviments de partícules, pols, còdols, cossos rocosos, etc. són prou lents perquè els casos de col·lisions tipus bola de neu dominin sobre els casos en què les col·lisions condueixen a la fragmentació dels cossos i, per tant, inhibeixen el creixement en la direcció dels embrions dels planetes.
Però, en el cas dels sistemes binaris, les pertorbacions gravitacionals de les estrelles remouen els discs protoplanetaris com si estiguessin batent ous de manera que les velocitats de col·lisió relatives son més altes.
Les simulacions finalment mostren que l’aparició d’embrions només és possible si la formació planetària permet arribar a planetesimals de 10 quilòmetres de diàmetre i si el disc protoplanetari inicial roman relativament circular durant la formació d’aquests embrions.
Per arribar a aquest resultat, les millors simulacions havien de tenir en compte les forces de fricció del gas en aquest disc però sobretot l’efecte del camp gravitatori del disc de pols i gas sobre petits cossos celestes. És aquest darrer efecte, gens menyspreable, que tendeix a protegir l’estabilitat del disc de les pertorbacions gravitatòries de la segona estrella, limitant l’aparició d’inestabilitats caòtiques. Finalment, els planetesimals en parts del disc es poden reunir a velocitats raonables, de manera que la col·lisió resulta en un cos més gran.
Ho he vist aquí.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquí pots deixar el teu comentari