Los astrónomos han espiado tres planetas más. Pero la invención no durará mucho. Cada planeta está en un sistema solar separado, y cada planeta orbita peligrosamente cerca de su estrella. Peor aún, todas las estrellas se están muriendo.

¿Resultados?

Tres planetas extintos.

Los esfuerzos para cazar TESS (Satélite de inspección de exoplanetas en tránsito) y otros planetas han detectado miles de extraterrestres en los últimos años y décadas. Los exoplanetas varían ampliamente, desde planetas similares a la Tierra en los tranquilos hábitats de sus estrellas hasta planetas lo suficientemente calientes como para evaporarse y caer como lluvia de hierro.

Pero estos tres extraterrestres tienen una cosa en común. Tienen órbitas de vida muy corta, algunas órbitas de vida corta nunca vistas, alrededor de galaxias o estrellas gigantes. Para planetas como este, la escritura está en la pared: giran hacia adentro, hacia sus estrellas, que eventualmente los hundirán.

El equipo de investigadores presentó estos horribles hallazgos en un nuevo estudio titulado «».TESS Giants Transiting Giants II: El Júpiter más caliente orbitando estrellas en evolución.”La revista Astronomy aceptó el artículo, que se encuentra en el sitio previo a la publicación arxiv.org. Samuel Grunplot es el escritor principal. Tiene una maestría del Museo Americano de Historia Natural y el Instituto Flatiron.

El descubrimiento puede parecer desalentador: los tres planetas extintos giran hacia adentro, hacia sus extremos, y las estrellas se dirigen hacia la muerte cuando abandonan la secuencia principal. Pero tergiversaría la invención. En cambio, considéralo arqueología planetaria.

«Estos hallazgos son importantes para comprender una nueva frontera en los estudios de exoplanetas: cómo evolucionan los sistemas planetarios con el tiempo», dijo Grunplot en un comunicado. «Estas observaciones proporcionan nuevas ventanas para los planetas, que se acercan al final de sus vidas antes de que sus estrellas anfitrionas se los traguen».

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Los tres planetas son TOI-2337b, TOI-4329b y TOI-2669b. TOI significa Tess Object of Interest, y ese número es una estrella. «b» se refiere al planeta más cercano a la estrella en cada sistema.

Esta figura muestra cómo se verán los datos de TESS después del procesamiento. Cada panel se procesa de manera diferente, pero cada uno muestra el resultado general. En este estudio, la estrella cercana TOI-4329 contaminó los datos de flujo estelar, por lo que los investigadores utilizaron datos procesados ​​de tres formas diferentes para reforzar sus resultados. TESS recopiló datos en 2,9 días de observaciones. Crédito de imagen: Grunblatt et al 2022.

Como Júpiter en nuestro sistema solar, todos los planetas son gigantes gaseosos. Los astrónomos los descubrieron mientras buscaban nuevos planetas que orbitaran estrellas anfitrionas evolutivas. Los mundos tienen una masa de 0,4 a 1,8 Júpiter y un radio de 0,8 a 1,8 Júpiter. Las estrellas tienen entre 1,2 y 1,5 masas solares y entre 2,3 y 4,1 rayos solares.

Los planetas tienen una amplia gama de densidades, lo que indica que cada sistema solar está sujeto a un período caótico de interacción de planeta a planeta. Los astrónomos creen que la historia de esas interacciones contribuyó a las variaciones de densidad a través de tasas de calor impredecibles y mediciones de tiempo.

El telescopio espacial James Webb puede revelar algunos detalles en cualquiera de estos sistemas. Cuando examina el sistema TOI-4329, la presencia o ausencia de vapor y CO2 en la atmósfera del planeta podría evitar que se forme el planeta. También puede proporcionar información sobre los tipos de interacciones planetarias que colocan a un planeta en su órbita actual.

El telescopio espacial James Webb proporciona a los científicos los datos necesarios para analizar espectrógrafos, estrellas, nebulosas, galaxias y objetos que forman las atmósferas de los planetas.  Crédito de la imagen: ESA
El telescopio espacial James Webb proporciona a los científicos los datos necesarios para analizar espectrógrafos, estrellas, nebulosas, galaxias y objetos que forman las atmósferas de los planetas. Crédito de la imagen: ESA

En tales sistemas planeta-estrella, los astrónomos esperan que los planetas y las estrellas cercanas a las estrellas se hinchen a medida que se expanden. Las estrellas eventualmente hundirán los planetas mientras orbitan sus órbitas. Hasta el momento, TESS no ha encontrado ninguna evidencia de órbita distorsionada. Pero TESS descubrió estos planetas durante su viaje principal. Recopilará datos adicionales durante sus tareas extendidas, y esos datos generarán observaciones más largas. Una base más extendida puede indicar que los planetas ya están en su ciclo de muerte.

La inflación planetaria se está convirtiendo en un criterio importante para comprender a los extraterrestres. ¿Por qué algunos planetas grandes como Júpiter tienen radios más altos? Los gigantes gaseosos experimentan un enfriamiento radiante desde sus profundidades internas, evitando la inflación a largo plazo, que comienza poco después de su formación. La proximidad de una estrella puede retrasar ese enfriamiento y fomentar la inflación.

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Pero también hay una creciente evidencia de que la proximidad de una estrella puede hacer que la inflación se intensifique a través del flujo de estrellas. A Hoja anterior El autor principal Greenblatt escribió en 2017 que «el flujo estelar hacia los interiores de convección más profundos de los planetas puede explicar su magnitud actual, que está directamente relacionada con la radiación estelar de la ‘inflación’ planetaria, en lugar de retrasar el enfriamiento atmosférico después de los planetas».

Los científicos creen que los gigantes gaseosos como Júpiter tienen una zona de radiación profunda que convierte el calor en convección.  Con el tiempo, la liberación de calor evita que el planeta se hinche.  Pero cuando un gigante gaseoso se acerca a su estrella, un flujo estelar puede añadir calor al planeta, provocando inflación.  Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI
Los científicos creen que los gigantes gaseosos como Júpiter tienen una zona de radiación profunda que convierte el calor en convección. Con el tiempo, la liberación de calor evita que el planeta se hinche. Pero cuando un gigante gaseoso se acerca a su estrella, un flujo estelar puede añadir calor al planeta, provocando inflación. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI

Pero la inflación planetaria es un tema complejo. En el mismo artículo de 2017, los autores escriben que «los planetas pueden elevarse mediante métodos que dependen más de otros factores, como la metalicidad atmosférica, que del flujo incidental».

Aunque no hay signos de descomposición orbital planetaria, hay evidencia de que al menos un planeta tiene inflación. El TOI-2337b tiene la órbita más corta del mundo jamás descubierta alrededor de una estrella gigante roja, pero no mostró signos de inflación. El sistema TOI-2669b es el más evolucionado de los tres, aunque el planeta no muestra signos de inflación. Sin embargo, TOI-4329b muestra signos de inflación.

TOI-2669b es un objetivo más brillante que los otros dos en este estudio. Esto lo convierte en un buen objetivo para la espectroscopia con el telescopio James Webb. Los datos, junto con los estrictos controles sobre la excentricidad del planeta, «… podrían conducir a nuevas restricciones sobre la inflación planetaria y los mecanismos de migración y las escalas de tiempo».

Los tres planetas en este estudio son comienzos. TESS tiene muchas más por descubrir. «Esperamos que TESS descubra cientos de estos sistemas planetarios en tránsito en evolución, proporcionando nueva información sobre cómo los planetas interactúan, se inflan y se mueven alrededor de las estrellas, incluido nuestro Sol», dijo el estudiante graduado Nick Sanders. UH IfA y coautor del estudio.

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TESS hizo algunas contribuciones en este trabajo. Aunque detecta planetas con el sistema de tránsito, esos hallazgos solo revelan exoplanetas candidatos. Se requieren observaciones de seguimiento en tierra para confirmar que son exoplanetas. El Observatorio Keck los entregó a través de él. Espectrómetro Echelon de alta resolución (CONTRATACIÓN) herramienta. Los datos de HIRES revelaron los hallazgos.

Mientras el sol se pone sobre Mauna Kea, los gemelos se preparan para observar.  Crédito: Laurie Hatch / Observatorio WM Keck
Mientras el sol se pone sobre Mauna Kea, los gemelos se preparan para observar. Crédito: Laurie Hatch / Observatorio WM Keck

«Las observaciones de Keck de estos sistemas planetarios son importantes para comprender sus orígenes y ayudar a revelar el destino de nuestros propios sistemas solares», dijo el astrónomo de UH IfA Daniel Huber, coautor del estudio. Estudios como estos pueden ser pequeños pasos para responder a la pregunta más importante de la humanidad: ¿Estamos solos?

Todo esto puede parecer educativo para un lector casual. Pero nuestro propio sol algún día abandonará la línea principal y se expandirá en un subgigante rojo y hundirá la tierra. Es dudoso que la humanidad sobreviva hasta que hayan pasado miles de millones de años. La destrucción en la tierra es normal, pero la humanidad de alguna manera superará las contradicciones cósmicas.

Mientras tanto, al menos estamos aprendiendo más sobre la naturaleza y el universo del que formamos parte.

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