Científicos han encontrado fuerte evidencia de que los planetas rocosos similares a la Tierra ocurren con mucha frecuencia junto con un planeta similar a Júpiter que se encuentra en una órbita amplia.
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Es la conclusión de un estudio publicado en Astronomy & Astrophysics, basado en una nueva simulación que rastrea la evolución de los sistemas planetarios durante varios miles de millones de años.
Según la investigación del del Instituto Max Planck de Astronomía, la disposición de los planetas rocosos, gaseosos y helados en sistemas planetarios aparentemente no es aleatoria y depende solo de unas pocas condiciones iniciales.
Los científicos sospechan que el planeta Júpiter jugó un papel importante en el desarrollo de la vida en la Tierra, porque su gravedad a menudo desvía asteroides y cometas potencialmente peligrosos en sus órbitas hacia la zona de planetas rocosos de una manera que reduce el número de colisiones catastróficas.
“A estos gigantes gaseosos los llamamos Júpiter fríos. Crecen a una distancia de la estrella central, donde el agua existe en forma de hielo”, explica en un comunicado Martin Schlecker, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Heidelberg, quien dirigió el estudio.”
Los planetas similares a la Tierra estudiados son los llamados súper-Tierras secas, es decir, planetas rocosos más grandes y más masivos que la Tierra, que tienen solo una atmósfera delgada y casi nada de agua o hielo.
Ellos pueblan el interior, es decir, la zona templada de los sistemas planetarios y son muy similares a la Tierra excepto por su tamaño. “Además, la Tierra es, a pesar de los enormes océanos y las regiones polares, con una fracción de volumen de agua de sólo el 0,12% en en total un planeta seco”, señala Schlecker.
Por tanto, es casi imposible encontrar un Júpiter frío junto con una super-Tierra rica en hielo en la región interior. Además, las envolturas de gas densas y extendidas se encuentran principalmente en super-Tierras masivas.
Estas conclusiones se basan en una evaluación estadística de nuevas simulaciones de 1.000 sistemas planetarios que están evolucionando en un disco protoplanetario alrededor de una estrella similar al sol. Estas simulaciones son el último logro en una colaboración entre la Universidad de Berna y MPIA para estudiar el origen de los planetas desde una perspectiva teórica.
A partir de condiciones iniciales aleatorias, por ejemplo, para las masas de gas y materia sólida, el tamaño del disco y las posiciones de las células semilla de nuevos planetas, los científicos rastrearon el ciclo de vida de estos sistemas durante varios miles de millones de años.
“Durante las simulaciones, los embriones planetarios recolectaron material, se convirtieron en planetas, cambiaron sus órbitas, chocaron o fueron expulsados del sistema”, describe Christoph Mordasini de la Universidad de Berna y coautor del artículo de investigación los procesos simulados.
Los sistemas planetarios simulados finalmente tuvieron planetas de diferentes tamaños, masas y composiciones en diferentes órbitas alrededor de la estrella central.
Queríamos verificar un hallazgo sorprendente después de las observaciones realizadas en los últimos años de que los sistemas planetarios con un Júpiter frío casi siempre contienen una super-Tierra”, dice Schlecker.
Por el contrario, alrededor del 30% de todos los sistemas planetarios en los que se forman las super-Tierras también parecen tener un Júpiter frío. Sería plausible esperar que es más probable que los planetas masivos interrumpan los sistemas planetarios durante su formación de tal manera que se obstaculice la formación de otros planetas. Sin embargo, estos Júpiter fríos parecen estar lo suficientemente lejos de los interiores, por lo que su influencia en el desarrollo parece ser bastante pequeña.
