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Astrónomos descubren un sistema planetario con cuatro gigantes gaseosos


Utilizando el Large Millimeter Array (ALMA), los astrónomos han descubierto un sistema planetario de 2 millones de años de antigüedad que contiene al menos cuatro gigantes gaseosos del tamaño de Saturno a Júpiter, orbitando la estrella Tau de tipo T Tau. Esta es la primera vez que se detectan tantos exoplanetas masivos en un sistema planetario tan joven. El sistema CI Tau también ha establecido un nuevo récord para la gama de órbitas más extremas observadas hasta ahora.

CI Tau se encuentra a 518 años luz de distancia en una región de formación estelar altamente productiva y está rodeado por un enorme disco protoplanetario.

Ya se sabía que la estrella era notable porque contiene el primer exoplaneta tipo Júpiter Caliente llamado, CI Tau b, que se descubrió alrededor de una estrella tan joven.

Aunque los Júpiter calientes fueron el primer tipo de exoplaneta que se descubrió, su existencia ha intrigado a los astrónomos porque a menudo se cree que están demasiado cerca de sus estrellas progenitoras como para haberse formado en ese específico lugar.

El estudio
La profesora Cathie Clarke del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge, junto con otros investigadores, han utilizado Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para buscar a los hermanos planetarios de CI Tau b.

Sus observaciones revelaron tres huecos distintos en el disco, que, según su modelo teórico, probablemente fueron causados por tres gigantes de gas adicionales que también orbitan a la joven estrella.

Los cuatro planetas de CI Tau difieren enormemente en sus órbitas: el más cercano (CI Tau b) está dentro del equivalente de la órbita de Mercurio, mientras que las órbitas más lejanas están a una distancia más de tres veces mayor que la de Neptuno.

Los dos planetas exteriores son más o menos de la masa de Saturno, mientras que los dos planetas interiores son, respectivamente, alrededor de una y 10 veces la masa de Júpiter.

"El descubrimiento plantea muchas preguntas", dijeron los astrónomos.

"Alrededor del 1% de las estrellas albergan Júpiter calientes, pero la mayoría de los Júpiter calientes conocidos son cientos de veces más antiguos que CI Tau".

Conclusiones
“Actualmente es imposible saber si la arquitectura planetaria extrema que se ve en CI Tau es común en los sistemas de Júpiter calientes, porque la forma en que se detectaron estos planetas hermanos, a través de su efecto en el disco protoplanetario, no funcionaría en sistemas más antiguos que ya no tienen un disco protoplanetario”, dijo la profesora Clarke.

Tampoco está claro si los planetas hermanos desempeñaron un papel en la conducción del planeta más interno, desplazandolo hacia su órbita cercana a la estrella, y si este es un mecanismo que funciona para crear Jupiters calientes en general. Y otro misterio es cómo se formaron los dos planetas exteriores.

"Los modelos de formación de planetas tienden a centrarse en poder desarrollar los tipos de planetas que ya se han observado, por lo que los nuevos descubrimientos no se ajustan necesariamente a esos modelos", dijo la profesora Clarke.

"Se supone que los planetas en el mismo rango de masa que Saturno se forman al acumular primero un núcleo sólido y luego jalar una capa de gas en la parte superior, pero se piensa que estos procesos son muy lentos y tienen lugar a grandes distancias de la estrella anfitriona".

"La mayoría de los modelos tendrán serias dificultades para formar planetas con esta masa y a esta distancia", concluye diciendo.

Referencia del documento científico:
C.J. Clarke et al. 2018. Imágenes milimétricas de alta resolución del disco protoplanetario Tau de CI: un conjunto masivo de protoplanetas de 0,1 a 100 UA. The Astrophysical Journal Letters, volumen 866, número 1; doi: 10.3847 / 2041-8213 / aae36b

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