totales hasta ahora4.884 exoplanetasSe han identificado 3.659 sistemas, con 8.414 candidatos adicionales en espera de confirmación.En el curso del estudio de este nuevo mundo, los astrónomos han descubierto algo muy interesante sobre el planeta “roca”.Debido a que la Tierra es el único planeta conocido que es rocoso y donde puede existir vida, los astrónomos naturalmente se preguntan acerca de este tipo particular de planeta.Curiosamente, la mayoría de los planetas rocosos descubiertos hasta ahora tienen muchas veces el tamaño y la masa de la Tierra.
de1.702 planetas rocososLa mayoría (1.516) identificadas hasta ahora eran “súper-Tierras”, y solo 186 eran similares a la Tierra en tamaño y masa.Esto plantea preguntas como: Todavía no hay suficientes datos para determinar si la Tierra es un caso atípico o qué tan comunes son los planetas “similares a la Tierra”.De acuerdo anueva investigaciónPor un equipo internacional dirigido por la Universidad de Rice, todo puede tener algo que ver con los anillos planetarios circulares de polvo y gas en el sistema solar primitivo.
el equipoDepartamento de Medio Ambiente de la Tierra y Ciencias Planetarias(EEPS) Universidad Rice en Houston, Texas.A ellos se unieron los astrofísicos.Laboratorio de astrofísica de Burdeos(laboratorio),Laboratorios del suroeste(SwRI) Boulder, Colorado yInstituto Max Planck de Astronomía(MPIA) Heidelberg, Alemania.Sus hallazgos fueron compartidos en un artículo reciente publicado en la revista.astronomía natural.
arquitectura del sistema solar
De acuerdo con la teoría más ampliamente aceptada de la formación de planetas (hipótesis de la nebulosa), el sistema solar comienza con nubes de polvo y gas.Con el tiempo, estas nubes comienzan a arremolinarse y unirse lo suficiente como para sufrir un colapso gravitacional en el centro y dar a luz a un nuevo sol.El resto del material de la nebulosa se asienta en anillos giratorios debido al momento angular de la estrella, que se acumula lentamente para formar asteroides (y eventualmente planetas).
Estos anillos suelen tener estructuras similares a grietas en su interior, lo que tendrá un efecto profundo en las órbitas de los planetas futuros.Como teorizó el equipo de Rice, durante este período en la historia del sistema solar, ocurrió lo que impidió que la Tierra se convirtiera en una súper Tierra.Astrofísico de la Universidad de Riceandrei jidoro, explicó la Universidad de Rice, quien dirigió el estudio.presione soltar:
“Si las súper-Tierras son tan comunes, ¿por qué no hay Tierra en el sistema solar?Proponemos que los golpes de presión creen depósitos de material de disco separados en los sistemas solares interior y exterior y regulen la cantidad de material disponible para hacer crecer planetas en el sistema solar interior”.
Según el valioso modelo planetario, el disco protoplanetario se vuelve menos denso con la distancia a la estrella.Sin embargo, las simulaciones por computadora han demostrado que es poco probable que se formen planetas a partir de discos lisos.”En un disco liso, cualquier partícula sólida (granos de polvo o rocas) tiene que ser empujada hacia adentro muy rápidamente y desaparecer de la estrella”, dijo.andrea isela, profesor asociado de física y astronomía de Rice y coautor del estudio.“Necesitamos algo que los detenga para darles tiempo de convertirse en planetas”.
golpe de presión
Cuando las partículas de polvo se mueven más rápido que el gas que las rodea, reciben un “viento en contra” y viajan muy rápido hacia la estrella.En un golpe de presión, la presión del gas aumenta, lo que hace que las moléculas de gas se muevan más rápido mientras que las partículas sólidas se acumulan lentamente.tal golpe,Isabel dijo, observado en discos planetarios primordiales por astrónomos.Atacama Matrices grandes milimétricas/submilimétricas(ALMA) 2013.
“ALMA puede tomar imágenes muy nítidas de sistemas planetarios jóvenes que aún se están formando, y hemos descubierto que muchos de los discos protoplanetarios de este sistema se caracterizan por tener anillos.El efecto de los golpes de presión es recoger partículas de polvo y por eso vemos anillos.Estos anillos son áreas con más partículas de polvo que los espacios entre los anillos”.
Su modelo involucró la formación de tres protuberancias de alta presión dentro del joven disco protoplanetario del sol, donde las partículas que caen hacia el sol habrían liberado grandes cantidades de gas vaporizado.El coautor dijo: “Es solo una función de la distancia a la estrella, porque la temperatura aumenta a medida que te acercas a la estrella”.Rajdeep Dagupta, Maurice Ewing, Profesor de Ciencias de Sistemas Terrestres en Rice.“Por ejemplo, el punto donde el hielo está lo suficientemente caliente como para vaporizarse es lo que llamamos línea de sublimación.línea de nieve.”
En cualquier caso, los tres golpes de presión en la simulación de Rice coincidieron con las líneas de sublimación de silicato, agua y monóxido de carbono, las líneas donde se convierten en vapor.El anillo más cercano al Sol, el anillo de silicato, es donde se forman Mercurio, Venus, la Tierra y Marte.El anillo del medio apareció en la “línea de nieve” entre Marte y Júpiter, y el anillo más lejano coincidió con el Cinturón de Kuiper.
Para probar este modelo, Izodoro y su equipo realizaron cientos de simulaciones de supercomputadoras para reproducir la formación del sistema solar.Los resultados resultaron ser una mejora significativa con respecto a los modelos anteriores de formación del sistema solar.Sus simulaciones no solo produjeron anillos como los que se encuentran en muchos sistemas estelares jóvenes, sino que también reprodujeron fielmente características del sistema solar que los modelos anteriores no lograron crear.Éstos incluyen:
- Cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter que contiene objetos de los sistemas solares interior y exterior
- Posiciones y órbitas estables de Mercurio, Venus, la Tierra y Marte (casi circular)
- Una estimación precisa de la masa de un planeta dentro de una roca.
- Composición química entre los planetas de los sistemas solares interior y exterior.
- todoscinturón de KuiperObjetos pequeños, asteroides y cometas más allá de la órbita de Neptuno
La simulación demostró efectivamente cómo se acumula el polvo a medida que el disco protoplanetario se enfría y las líneas de sublimación se mueven hacia el sol.Con el tiempo, esto creará planetas que se unirán para formar planetas.En estudios anteriores, los astrónomos plantearon la hipótesis de que podrían formarse planetas si el polvo estuviera lo suficientemente concentrado, pero no se conocía ningún mecanismo para explicar cómo se acumula el polvo.dichoCalle Ijo:
“Nuestro modelo muestra que las protuberancias de presión pueden concentrar el polvo y las protuberancias de presión en movimiento pueden actuar como fábricas planetarias.Simulamos la formación de planetas, comenzando con granos de polvo y cubriendo diferentes etapas, desde diminutos granos de tamaño milimétrico hasta planetas y planetas”.
Una de las mejoras que proporciona el modelo del equipo de Rice con respecto a las simulaciones anteriores es cómo predice con precisión la masa de Marte.En simulaciones anteriores, se predijo que Marte sería mucho más grande.En algunos casos, es hasta 10 veces más pesado que la Tierra.El modelo de Rice, por otro lado, predijo con precisión la verdadera masa de Marte (alrededor del 10% de la de la Tierra) porque muestra que Marte nació en la región de baja masa del disco.También explicó por qué los planetas del tamaño de la Tierra parecen estar en un puñado de exoplanetas rocosos.
Algunas simulaciones han demostrado que el retraso anular intermedio provocó la formación de pastizales, lo que indica la importancia de la sincronización de los golpes de presión.”En este caso, cuando se formaron los baches de presión, gran parte de la masa ya podría invadir el sistema interno, creando una súper Tierra”, dijo Izodoro.suma.”Entonces, el momento de la formación de este golpe de presión intermedia podría ser un aspecto clave del sistema solar”.
Finalmente, este modelo proporciona una explicación convincente de dos misterios relacionados con la composición química del sistema solar.En primer lugar, existen diferencias significativas en la composición entre los planetas rocosos del sistema solar interior y los gigantes de gas/hielo y cuerpos de hielo del sistema solar exterior.En segundo lugar, está el hecho de que ambos tipos de objetos existen en el cinturón principal de asteroides entre el interior y el exterior del sistema solar.
Con respecto al primer misterio, las simulaciones del equipo mostraron que el anillo intermedio podría explicar la dicotomía química al evitar que el material del sistema solar externo ingrese al sistema interno.Con respecto al segundo, se ha demostrado que las simulaciones predicen la ubicación exacta del cinturón de asteroides y alimentan objetos de las regiones internas y externas.Al ver el disco protoplanetario como una serie de anillos en lugar de un disco uniforme, el modelo de Rice proporciona una respuesta matizada a estas preguntas sin resolver.
En los próximos años, la próxima generación de telescopios será:james webbYnancy gracia romanoSerá una adición significativa al censo de exoplanetas que ayudará a resolver el misterio de la Tierra a la Súper Tierra.La presencia actual de más supertierras en la lista de exoplanetas se puede atribuir al hecho de que los planetas más grandes se pueden detectar más fácilmente utilizando métodos famosos y efectivos (fotometría de tránsito y método de velocidad radial).
Pero en un futuro cercano los astrónomosimagen directa, puede cambiar significativamente la proporción de Tierras confirmadas a Súper Tierras.Además, los modelos de Rice Team se han probado rigurosamente gracias a la óptica infrarroja de alta sensibilidad de JWST y muchos telescopios terrestres.Al observar miles de sistemas estelares en las primeras etapas de su formación, es posible que podamos ver los “anillos irregulares” que finalmente definen la estructura de nuestro sistema solar.
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