Los planetas pequeños no necesitan estrellas con contenido de metales pesados para formarse

La formación de pequeños mundos similares a la Tierra antes se cree que se producen en su mayoría alrededor de estrellas ricas en elementos pesados como el hierro y el silicio.

Disco protoplanetario.

La formación de pequeños mundos similares a la Tierra antes se pensaba que se producía, en su mayoría, alrededor de estrellas ricas en elementos pesados como el hierro y el silicio. Sin embargo, las nuevas observaciones terrestres, junto con los datos recogidos por el telescopio espacial Kepler de la NASA, muestran los planetas alrededor de estrellas pequeñas con una amplia gama de contenido de elementos pesados y sugieren que puede ser extendida en nuestra galaxia.

Un equipo de investigación dirigido por Lars A. Buchhave, astrofísico en el Instituto Niels Bohr y el Centro de Formación Estelar y Planetaria en la Universidad de Copenhague, estudió la composición elemental de más de 150 estrellas que albergan 226 candidatos a planetas más pequeños que Neptuno.

“Quería investigar si los planetas pequeños necesitan un entorno especial para formarse, al igual que los planetas gaseosos gigantes, que sabemos que preferentemente se desarrollan en ambientes con un alto contenido de elementos pesados”, dijo Buchhave. “Este estudio muestra que los planetas pequeños no discriminan y se forman alrededor de estrellas con una amplia gama de contenido en metales pesados, incluyendo estrellas, con sólo el 25 por ciento de metalicidad solar.”

Los astrónomos se refieren a todos los elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio como metales. Definen metalicidad como el contenido de metal de los elementos más pesados en una estrella. Las estrellas con una mayor proporción de elementos pesados que el Sol se consideran ricas en metales. Las estrellas con una menor fracción de elementos pesados se consideran pobres en metales.

Los planetas se crean en discos de gas y polvo alrededor de estrellas nuevas. Los planetas como la Tierra están compuestos casi en su totalidad de elementos tales como hierro, oxígeno, silicio y magnesio. La metalicidad de una estrella refleja el contenido de metal del disco de formación planetaria. Los astrónomos tienen la hipótesis de que grandes cantidades de elementos pesados en el disco darían lugar a una formación más eficiente de planetas. Desde hace tiempo se ha observado que los planetas gigantes con períodos orbitales cortos tienden a estar asociados con estrellas ricas en metales.

A diferencia de los gigantes gaseosos, la existencia de planetas más pequeños no depende en gran medida del contenido de elementos pesados de sus estrellas madre. Los planetas de hasta cuatro veces el tamaño de la Tierra pueden formarse alrededor de estrellas con una amplia gama de contenido de elementos pesados, incluyendo estrellas con una metalicidad menor que el sol. Los resultados se describen en un nuevo estudio publicado en la revista Nature.

“Kepler ha identificado miles de candidatos a planetas, por lo que es posible estudiar pregutas de panorama general como la planteada por Lars. ¿La naturaleza requiere ambientes especiales para formar planetas del tamaño de la Tierra?”, dijo Natalie Batalha, científico del Kepler misión en el Centro Ames de la NASA en Moffett Field, California “Los datos sugieren que los planetas pequeños pueden formarse alrededor de estrellas con una amplia gama de metalicidad”.

Las observaciones espectroscópicas basadas en tierra para este estudio se hicieron en el Telescopio Óptico Nórdico en La Palma en las Islas Canarias; Observatorio Fred Lawrence Whipple en el Monte Hopkins, en Arizona; Observatorio McDonald de la Universidad de Texas en Austin; y el Observatorio W.M. Keck en Mauna Kea, en Hawái.

Lanzado en marzo de 2009, Kepler busca planetas mediante el monitoreo continuo de más de 150.000 estrellas, en busca de disminuciones reveladoras en su brillo causadas por el paso, o tránsito, de los planetas. Por lo menos tres tránsitos son necesarios para verificar una señal como un planeta. Las observaciones de seguimiento de los telescopios terrestres también son necesarias para confirmar un candidato como planeta.

Ames gestiona el desarrollo del sistema de Kepler en la Tierra, las operaciones de la misión y el análisis de datos científicos. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, dirigió el desarrollo de la misión Kepler.

Ball Aerospace & Technologies Corp. en Boulder, Colorado, desarrolló el sistema de vuelo de Kepler y apoya operaciones de la misión en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder.

El Space Telescope Science Institute en Baltimore archiva, aloja y distribuye los datos científicos de Kepler. Kepler es la décima Misión Discovery de la NASA y está financiado por la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en la sede de la agencia en Washington.

Fuente: NASA

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