Un estudio reciente publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society examina los mecanismos de formación de cómo los planetas binarios (dos grandes cuerpos planetarios que orbitan entre sí) pueden producirse a partir de un tipo de calentamiento de marea conocido como disipación de marea, o la energía que se comparte entre dos cuerpos planetarios como la órbita cercana entre sí que experimentan la Tierra y nuestra Luna.
Este estudio se produce mientras la búsqueda de exolunas y otros satélites que orbitan exoplanetas continúa expandiéndose y tiene el potencial de ayudar a los astrónomos a comprender mejor la formación y evolución de los exoplanetas y sus sistemas. Entonces, ¿por qué es específicamente importante estudiar los planetas binarios?
«Los planetas binarios no están presentes en nuestro sistema solar, al menos nominalmente, dadas las similitudes con el sistema Plutón-Caronte, que, sin embargo, es un análogo planetario enano», dijo la Dra. Cecilia Lazzoni, investigadora postdoctoral en la Universidad de Exeter y autor principal del estudio, le dice a Universe Today.
«Probar nuevos mecanismos de formación que permitan la formación de tales pares justificaría la existencia de un tipo de mundos completamente nuevo. Por ejemplo, si un planeta como Júpiter pudiera albergar un satélite como la Tierra, ese satélite podría ser en principio habitable aunque lejos de su estrella, utilizando la energía proveniente del planeta gigante».
Actualmente se plantea la hipótesis de que el dúo Plutón-Caronte probablemente se formó a partir de la luna de la Tierra, que fue a partir de una colisión de otro cuerpo planetario contra la Tierra. Además, Caronte también está más bloqueado por mareas con Plutón que nuestra luna con la Tierra, ya que Caronte orbita sobre el mismo lugar sobre Plutón, mientras que nuestra luna orbita libremente alrededor de la Tierra.
Sin embargo, lo que hace único al sistema Plutón-Cartón es el tamaño de Caronte en comparación con Plutón, ya que su diámetro y masa son la mitad y un octavo de Plutón, respectivamente, lo que la convierte en la luna más grande en comparación con su cuerpo padre en todo el sistema solar, y el centro de gravedad entre los dos cuerpos está más centrado que el sistema Tierra-Luna. Es por estas razones que al sistema Plutón-Caronte se le suele denominar sistema binario de planetas enanos.
Para el estudio, los investigadores realizaron siete simulaciones utilizando un código de computadora modificado que surgió de un estudio de 1998 que analizó las formaciones de planetas terrestres, y la enmienda tuvo en cuenta la distribución de energía entre dos cuerpos planetarios a través de sus interacciones de marea, o cuando se tiran entre sí como la Tierra. y luna.
Los investigadores utilizaron una variedad de configuraciones para la simulación, específicamente relacionadas con la cantidad de planetas iniciales dentro del sistema y que van de dos a cinco planetas iniciales. Para cada configuración, el equipo realizó 10 conjuntos de simulaciones en 100 sistemas que abarcan 1,5 millones de años. Al final, el equipo descubrió que la inclusión de la disipación de las mareas es un método lógico para producir planetas binarios.
El Dr. Lazzoni le dice a Universe Today: «Descubrimos que formar planetas binarios en sistemas con dos o más planetas gigantes es bastante fácil si se consideran las interacciones dinámicas y la disipación de las mareas. Básicamente, un sistema de cada diez puede albergar un planeta binario».
La Dra. Lazzoni también le dice a Universe Today que la motivación para este estudio provino del descubrimiento del potencial planeta binario DH Tau Bb en 2020 que se publicó en Astronomy & Astrophysics, del cual ella fue la autora principal. El estudio también señala que otros planetas binarios utilizados como motivación para este estudio incluyen Kepler 1625 b-i y Kepler 1708 b-i.
Como se señaló, este estudio se produce mientras la búsqueda de exolunas y satélites que orbitan exoplanetas continúa expandiéndose con varias lunas dentro de nuestro sistema solar que potencialmente albergan vida, específicamente Europa, Encelado y Titán. Por lo tanto, una mayor comprensión de los planetas binarios podría ayudar a los científicos a comprender mejor las condiciones necesarias para sustentar la vida más allá de nuestro sistema solar.
Con información de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
