Quizás la característica más llamativa del Hubble es su longevidad.Hubble ha estado operando durante casi 32 años y nos ha brindado una dieta constante de ciencia y atractivo visual durante ese tiempo.Durante 13 de 32 años, ha estado examinando protoplanetas que se forman en un sistema solar joven a unos 530 años luz de distancia.
La formación de planetas es siempre un proceso complejo.Pero, según los autores del nuevo estudio, la formación de planetas en este caso es “un proceso intenso y violento”.
Cuando los científicos planetarios hablan sobre la formación de planetas, lo más frecuente es que se refieran a un proceso de acreción, o la llamada “acreción del núcleo”.En la acreción del núcleo, los planetas se construyen desde cero acumulando fragmentos más pequeños.Todo, desde guijarros hasta rocas, y eventualmente los cuerpos celestes chocan y se agrupan para formar planetas millones de años después.
En el caso de un gas gigante como Júpiter, esto significa que se está formando un núcleo rocoso y el planeta en desarrollo atrae la enorme envoltura de gas que lo rodea.
Pero hay otras formas en que podrían formarse los planetas, y Hubble está observando protoplanetas que siguen diferentes caminos hacia Planet Hood.
Un nuevo estudio titulado “Imagen de la formación del planeta Júpiter enterrado en un amplio espacio alrededor de AB Aurigaepresenta las observaciones en la revista Nature Astronomy.Los autores principales son Thayne Currie de Subaru Telescope y Eureka Scientific.
La estrella en el centro de esta historia espato AB, una estrella joven de solo 2 millones de años en la constelación Auriga.Nuestro sistema solar fue aproximadamente al mismo tiempo cuando los planetas comenzaron a formarse alrededor del sol.El planeta primitivo que el Hubble está observando se llama AB Aurigae b.Un protoplaneta similar a Júpiter pero nueve veces más masivo.Y orbitar la estrella desde una gran distancia.Su órbita está a 13.800 millones de kilómetros (8.600 millones de millas) de la estrella, y Plutón está el doble de lejos del Sol.Es decir, unas 93 unidades astronómicas de una estrella.
A tal distancia de la estrella, no se formaría debido a la acumulación nuclear.En cambio, los investigadores creen que se está formando a través de la inestabilidad del disco.
“La naturaleza es inteligente.Hay muchas formas diferentes de crear planetas”, dijo el autor principal Currie.
Hubble fue fundamental en estos descubrimientos, al igual que otros telescopios.telescopio subaru.Es el telescopio más alto del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, y fue fabricado con un espejo principal de 8,2 metros.El telescopio Subaru también cuenta con un equipo avanzado llamado SCExAO (Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics). SCExAO es un dispositivo de imágenes de exoplanetas de última generación.El nuevo estudio se basa principalmente en datos de SCExAO y los dos instrumentos del Hubble: el espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial (STIC) y la cámara de infrarrojo cercano y el espectrógrafo de objetos múltiples (NICMOS).
El joven sistema solar es difícil de observar debido a su deslumbrante luz estelar y un velo de gas y polvo.”Las imágenes directas de protoplanetas incrustados en discos alrededor de estrellas bebés proporcionan una clave para comprender la formación de gigantes gaseosos como Júpiter”, escriben los autores en el artículo.
Los discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes también contienen otras características de disco complejas que no están relacionadas con la formación de planetas.La identificación de planetas y estas otras estructuras requiere una gran cantidad de datos de telescopios terrestres y espaciales.Instalaciones adicionales como ALMA junto con Hubble y Gemini también contribuyeron con datos.
“Es muy difícil interpretar este sistema”, dijo Currie.“Esta es una de las razones por las que necesitamos el Hubble para este proyecto. Es una imagen limpia que permite una mejor separación de la luz de los discos y los planetas”.
“No podrías detectar este movimiento en un año o dos”, dijo Currie.“Hubble proporcionó una línea base de tiempo de 13 años combinada con datos de Subaru, que fue suficiente para detectar el movimiento orbital”.
Hay más en este sistema que un planeta gigante como Júpiter en 93au.Los investigadores también identificaron otros dos sitios de formación planetaria candidatos ubicados en 430-580au y los brazos espirales del disco.Los resultados muestran otra forma en la que se podrían formar gases gigantes como Júpiter.inestabilidad del disco.”El sistema AB Aur con al menos un protoplaneta similar a una masa y múltiples brazos espirales puede proporcionar evidencia de una alternativa considerada durante mucho tiempo a la inestabilidad del disco (gravedad), el modelo estándar para la formación de Júpiter”.
La inestabilidad del disco es cuando el disco alrededor de una estrella gigante colapsa en una masa del tamaño de un planeta por su propia gravedad.Esta masa se convierte en un planeta.La teoría sugiere que la inestabilidad del disco debería formar planetas a mayores distancias de la estrella que la acumulación central.Según el astrónomo exoplanetario Paul Wilson, que no participó en el estudio, “se espera que la fragmentación del disco ocurra más fácilmente en los discos protoplanetarios (decenas de UA) con tasas más altas de enfriamiento radiativo”.
“Este nuevo hallazgo es una fuerte evidencia de que algunos planetas gigantes gaseosos pueden formarse por mecanismos de inestabilidad del disco”, enfatiza Alan Boss del Carnegie Institute of Science en Washington, DC.“Al final del día, la gravedad importa. Porque los remanentes del proceso de formación de estrellas eventualmente serán atraídos por la gravedad para formar planetas de alguna manera”.
Este estudio apunta a diferencias en las vías de formación planetaria.Cómo los planetas a lo largo de estos caminos se perciben de manera diferente, así como entre los dos modelos diferentes.
“Casi todos los aproximadamente 5000 exoplanetas conocidos detectados indirectamente orbitan su estrella anfitriona a la escala del sistema solar (30au)”, explica el documento.“El modelo de acreción de núcleos, en el que los gigantes gaseosos jóvenes forman lentamente núcleos con masas de varias Tierras y luego aumentan rápidamente el gas del disco protoplanetario, explica gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno en esta ubicación.Por el contrario, los exoplanetas fotografiados directamente suelen tener órbitas anchas de 50 a 300 au y son más de cinco veces más masivos que Júpiter.Las condiciones del disco pueden no permitir la formación in situ de muchos de estos planetas por acreción del núcleo”.
La acumulación de núcleos puede parecer un proceso silencioso, casi pacífico.A medida que pasa el tiempo, se acumula más y más materia y se vuelve más y más masiva hasta que no queda más materia disponible y el planeta toma su forma final.Por supuesto, las colisiones son parte de este proceso y pueden ser tan violentas como la colisión Tierra-Theia que creó la luna.
Por el contrario, la inestabilidad del disco es un proceso más turbulento.Ocurre mucho más rápido que el proceso de acumulación de núcleo casi digno.También se puede describir como intenso y violento.
“Un posible modelo alternativo es la inestabilidad del disco. El proceso violento y rápido de decaimiento gravitacional es el más adecuado para formar gigantes gaseosos supermasivos a ~100 au”.Los escritores escriben.
Este estudio afecta nuestra comprensión general de la arquitectura del sistema solar.Muchos estudios de exoplanetas analizan planetas completamente formados para intentar y limitar la formación de planetas.Pero los exoplanetas no tenían que formarse en los lugares que encontramos. Eventualmente, Júpiter se movió a través del sistema solar antes de establecerse en su ubicación actual.“AB Aur b proporciona evidencia directa de que los planetas más pesados que Júpiter pueden formarse a intervalos que se acercan a las 100 au, que es más del doble de la distancia entre el Sol y un objeto del Cinturón de Kuiper como Plutón, y es un planeta por acreción nuclear estándar. en marcado contraste con las expectativas de la formación. modelo”, escribe el autor en el artículo.
El sistema AB Aurigae también es importante debido a su corta edad.Con solo dos millones de años, esta estrella tiene solo la mitad del tamaño de otra estrella joven importante y bien estudiada, PDS 70. PDS 70b es el primer exoplaneta en ser fotografiado directamente.
“Finalmente, este descubrimiento tiene profundas consecuencias para nuestra comprensión de cómo se forman los planetas”, escriben los autores.“AB Aur b está incrustado
El escenario muestra el protoplaneta directa y centralmente.Por lo tanto, explora etapas anteriores de formación planetaria que el sistema PDS 70.El disco protoplanetario de AB Aur muestra varios brazos espirales, y AB Aur b parece ser una masa espacialmente resuelta ubicada cerca de estos brazos”.
Según los autores, se trata de un “extraño parecido” con un modelo de Júpiter que se forma a través de la inestabilidad del disco.Significa que Aur AB b podría ser la primera evidencia directa de un mecanismo de inestabilidad del disco de formación de planetas.
Pero quizás esta no sea la última.
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