En sistemas planetarios formados por estrellas similares al Sol, pero que tienen severos procesos dinámicos que provocan reconfiguraciones en su arquitectura, algunos planetas pueden haber sido “devorados” por la estrella anfitriona.
Un equipo internacional de astrónomos, liderado por Lorenzo Spina, del Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Padua, Italia, y que incluye a Jorge Meléndez, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP). – estudió la composición química de las estrellas de tipo solar en más de cien sistemas binarios con el fin de identificar firmas de planetas eventualmente «tragados». Un artículo al respecto se publicó hoy (30) en la revista Nature Astronomy.
“En un sistema binario, las dos estrellas están formadas por el mismo material y, por lo tanto, deberían ser químicamente idénticas. Sin embargo, cuando un planeta cae en una estrella, esta se disuelve en la región más externa del interior estelar, llamada zona convectiva, y puede cambiar la composición de esta región, aumentando el contenido de elementos químicos, llamados ‘refractarios’, que son abundante en planetas rocosos. En las estrellas cuyas firmas indican el engullimiento de planetas, se observan mayores cantidades de litio y hierro en relación a su estrella gemela compañera en el sistema binario ”, dice Meléndez a la Agencia FAPESP.
Según el investigador, el litio se destruye dentro de las estrellas, pero se conserva en el material que forma los planetas. Por lo tanto, una abundancia anormalmente alta de este elemento químico en una estrella puede indicar que se ha tragado material planetario.
El estudio se basó en observaciones de 31 pares binarios, por tanto, de 62 estrellas, obtenidas con el espectrógrafo HARPS en el telescopio de 3,6 metros del Observatorio La Silla, operado por el Observatorio Europeo Austral (ESO). Los datos recopilados en el sitio se complementaron con resultados anteriores, ya registrados en la literatura especializada.
El Observatorio La Silla está ubicado en el desierto de Atacama, en los Andes chilenos, en una región extremadamente seca y solitaria, lejos de la contaminación lumínica, que tiene uno de los cielos nocturnos más oscuros de la Tierra.
“Esta fue la muestra más grande de estrellas similares en sistemas binarios jamás estudiada, y los resultados mostraron que al menos una cuarta parte de las estrellas de tipo solar ‘devoran’ sus propios planetas. El hallazgo sugiere que una fracción significativa de los sistemas planetarios tuvo un pasado muy dinámico, a diferencia de nuestro Sistema Solar, que ha conservado una arquitectura ordenada ”, dice Meléndez.
Según el coordinador del estudio, Lorenzo Spina, “la búsqueda de planetas similares a la Tierra es como buscar una ‘aguja en un pajar’. Sin embargo, este resultado abre la posibilidad de utilizar abundancias de ciertos elementos químicos para identificar estrellas con una composición similar a la del Sol ”. Las estrellas deficientes en los llamados elementos refractarios tienen más probabilidades de albergar estructuras análogas a nuestro Sistema Solar.
Un sistema binario bien estudiado es el 16 Cygni, ubicado a una distancia de aproximadamente 69 años luz de la Tierra. El sistema está formado por dos estrellas enanas amarillas parecidas al Sol, 16 Cygni A y 16 Cygni B. También puede incluir una estrella enana roja. Se estima que 16 Cygni A y 16 Cygni B están separados por una distancia de 860 AU [sendo UA, a unidade astronômica, definida pela distância entre a Terra e o Sol]. A efectos comparativos, se estima que la distancia entre el Sol y la llamada Heliopausa, que constituye el límite más lejano del Sistema Solar, está entre 110 y 160 AU. A pesar de la enorme distancia que separa las estrellas gemelas, la órbita fuertemente excéntrica de un planeta más grande que Júpiter que orbita la estrella 16 Cygni B puede deberse a la perturbación gravitacional producida por la estrella 16 Cygni A.
“Es interesante notar que el componente 16 Cygni A, que no tiene planetas detectados, es sobreabundante en elementos refractarios, lo que sugiere que quizás esta estrella ya se haya tragado planetas”, comenta Meléndez.
La investigación contó con el apoyo de la FAPESP, a través del proyecto temático “Espectroscopia de alta precisión: de las primeras estrellas a los planetas”, coordinado por Meléndez.
Ciencia / Brasil