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El sistema planetario Gliese 3512 desafía las teorías de la formación de planetas


Los astrónomos han descubierto un exoplaneta masivo en órbita alrededor de Gliese 3512 (GJ 3512), una estrella enana roja ubicada a 31 años luz de distancia. Apodado Gliese 3512b, el exoplaneta tiene una masa de 0.46 masas de Júpiter, demasiado alta para una estrella anfitriona tan pequeña, y presenta una órbita excéntrica de 204 días. Mediante simulaciones, los investigadores demostraron que el sistema planetario Gliese 3512 desafía todas las teorías de formación de planetas generalmente aceptadas.

Las enanas rojas son estrellas de baja masa que emiten la mayor parte de su tenue luz en el el espectro infrarrojo cercano. Son el tipo de estrella más común en la Vía Láctea. Sin embargo, a pesar de su ubicuidad, solo alrededor del 10% de los casi 4,000 exoplanetas descubiertos hasta la fecha orbitan esta clase de estrellas.

"Alrededor de tales estrellas solo debería haber planetas del tamaño de la Tierra o Súpertierras un poco más masivas", dijo el profesor Christoph Mordasini de la Universidad de Berna, coautor del documento científico publicado en la revista Science.

Sin embargo, Gliese 3512b es un planeta gigante con una masa aproximadamente la mitad de grande que la de Júpiter y, por lo tanto, es al menos un orden de magnitud más masivo que los planetas predichos por modelos teóricos para estrellas tan pequeñas.

“Aunque conocemos unos 4,000 planetas fuera del Sistema Solar, todavía hay descubrimientos que traen nuevas sorpresas. El planeta alrededor de Gliese 3512 es uno de esos", dijo el profesor Stefan Dreizler de la Academia de Ciencias de Gotinga.

El estudio
Para descubrir a Gliese 3512b, el profesor Mordasini, el profesor Dreizler y sus colegas de investigación utilizaron la técnica Doppler, que monitorea el movimiento de ida y vuelta de una estrella cuando está orbitada por uno o más exoplanetas.

Los investigadores también encontraron evidencia que sugiere la presencia de otro planeta candidato en el sistema.

Los investigadores dijeron que cuando vieron al sistema planetario Gliese 3512, parecía tan débil que por poco no lo agregan a la lista de objetivos a estudiar. Sin embargo, una vez que los investigadores analizaron los datos, quedó claro que su comportamiento sugería que algo muy interesante se encontraba allí.

"La velocidad de la estrella estaba cambiando muy rápido y consistentemente, lo que indica la presencia de al menos un objeto compañero masivo, una característica inusual para una enana roja", dijeron los investigadores.

Además, la órbita irregular de Gliese 3512b sugiere la posibilidad de una colisión anterior con otro planeta, lo que significa que podría haber un planeta errante en el vacío galáctico.

Según el equipo, los modelos de Acumulación de Núcleos ampliamente utilizados para la formación de planetas no explican cómo se pudo formar este sistema en particular. Las teorías alternativas de Inestabilidad de Disco pueden ser más relevantes en algunos casos de lo que se pensaba anteriormente, específicamente cuando se trata de explicar la formación de planetas.

Una posible explicación para el fracaso de la teoría actual podría ser el mecanismo subyacente al modelo, conocido como Acrecimiento Central; el crecimiento de un cuerpo por agregación de cuerpos menores. Los planetas se forman en un crecimiento gradual donde cuerpos pequeños son gradualmente agregados por la gravedad, hasta crecer en masas cada vez más grandes. Los científicos describen esto como un "proceso de fuera hacia adentro"

"Quizás Gliese 3512b se formó por un mecanismo fundamentalmente diferente, el llamado Colapso Gravitatorio", agregaron los investigadores.

"Una parte del disco de gas en el que se forman los planetas se derrumba directamente bajo su propia fuerza gravitacional, un proceso de arriba hacia abajo", dijo el profesor Mordasini.

Referencia del documento científico:
J.C. Morales et al. Un exoplaneta gigante que orbita una estrella de muy baja masa desafía a los modelos de formación planetaria. Science, 27 sep 2019: Vol. 365, número 6460, págs. 1441-1445; doi: 10.1126 / science.aax3198

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