Hubble Revela Una órbita Elíptica De 2.000 Años De Duración Para Fomalhaut B

Fomalhaut-B

Esta imagen compuesta de falso color, tomada con el telescopio espacial Hubble, revela el movimiento orbital del planeta Fomalhaut b. Con base en estas observaciones, los astrónomos calcularon que el planeta se encuentra en una órbita altamente elíptica de 2.000 años de duración. El planeta parecerá cruzar un vasto cinturón de escombros alrededor de la estrella en aproximadamente 20 años a partir de ahora. Si la órbita del planeta se encuentra en el mismo plano que el cinturón, los escombros helados y rocosos del cinturón podrían estrellarse contra la atmósfera del planeta y producir varios fenómenos. El círculo negro en el centro de la imagen bloquea la luz de la estrella brillante, lo que permite fotografiar la luz reflejada del cinturón y el planeta. Las imágenes del Hubble fueron tomadas con el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial en 2010 y 2012. Crédito: NASA, ESA y P. Kalas (Universidad de California, Berkeley e Instituto SETI)

Una nueva imagen del Hubble ha permitido a los científicos calcular el movimiento orbital del planeta Fomalhaut b, encontrando que la órbita lleva al planeta tan cerca como 4.6 mil millones de millas de la estrella y tan lejos como 27 mil millones de millas de la estrella durante el año 2.000. órbita elíptica larga.

Recién liberado NASA telescopio espacial Hubble Las imágenes de un vasto disco de escombros que rodea a la estrella cercana Fomalhaut y un planeta misterioso que la rodea pueden proporcionar evidencia forense de una titánica disrupción planetaria en el sistema.

Los astrónomos se sorprenden al descubrir que el cinturón de escombros es más ancho de lo que se conocía anteriormente, abarcando una sección del espacio de 14 a casi 20 mil millones de millas de la estrella. Aún más sorprendente, las últimas imágenes del Hubble han permitido a un equipo de astrónomos calcular que el planeta sigue una órbita elíptica inusual que lo lleva por un camino potencialmente destructivo a través del vasto anillo de polvo.

El planeta, llamado Fomalhaut b, se mueve tan cerca de su estrella como 4.6 mil millones de millas, y el punto más externo de su órbita está a 27 mil millones de millas de la estrella. La órbita se volvió a calcular a partir de la última observación realizada por el Hubble el año pasado.

“Estamos conmocionados. Esto no es lo que esperábamos ”, dijo Paul Kalas de la Universidad de California en Berkeley y el Instituto SETI en Mountain View, California.

El equipo de Fomalhaut dirigido por Kalas considera esta evidencia circunstancial de que puede haber otros cuerpos planetarios en el sistema que perturbaron gravitacionalmente a Fomalhaut b para colocarlo en una órbita tan excéntrica. El equipo presentó su hallazgo el martes en la 221ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Long Beach, California.

Entre varios escenarios para explicar la órbita de 2.000 años de Fomalhaut b está la hipótesis de que un planeta aún no descubierto expulsó gravitacionalmente a Fomalhaut b desde una posición más cercana a la estrella y lo envió volando en una órbita que se extiende más allá del cinturón de polvo.

“Los Júpiter calientes son arrojados a través de eventos de dispersión, donde un planeta entra y otro es arrojado”, dijo el co-investigador Mark Clampin del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Este podría ser el planeta que se desecha”.

Hubble también descubrió que el cinturón de polvo y hielo que rodea a la estrella Fomalhaut tiene una brecha aparente que atraviesa el cinturón. Esto podría haber sido tallado por otro planeta no detectado. La exquisita vista del cinturón de polvo del Hubble muestra irregularidades que motivan fuertemente la búsqueda de otros planetas en el sistema.

Si su órbita se encuentra en el mismo plano que el cinturón de polvo, entonces Fomalhaut b cruzará el cinturón alrededor de 2032 en el tramo de salida de su órbita. Durante el cruce, los escombros helados y rocosos en el cinturón podrían estrellarse contra la atmósfera del planeta y crear el tipo de fuegos artificiales cósmicos que se vieron cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 se estrelló contra Júpiter . La mayoría de los fuegos artificiales de las colisiones se verán con luz infrarroja. Sin embargo, si Fomalhaut b no es coplanar con el cinturón, lo único que se verá será un oscurecimiento gradual de Fomalhaut b a medida que se aleja de la estrella.

Kalas planteó la hipótesis de que la órbita extrema de Fomalhaut b es una pista importante para explicar por qué el planeta es inusualmente brillante en luz visible, pero muy tenue en luz infrarroja. Es posible que el brillo óptico del planeta se origine en un anillo o manto de polvo alrededor del planeta, que refleja la luz de las estrellas. El polvo sería producido rápidamente por los satélites que orbitan el planeta, que sufrirían una erosión extrema por impactos y agitación gravitacional cuando Fomalhaut b ingrese al sistema planetario después de un milenio de congelación más allá del cinturón principal. Se puede encontrar una analogía mirando Saturno , que tiene un anillo de polvo tenue, pero muy grande, que se produce cuando los meteoritos chocan contra la luna exterior Phoebe.

El equipo también ha considerado un escenario diferente en el que un segundo planeta enano hipotético sufrió una colisión catastrófica con Fomalhaut b. El escenario de colisión explicaría por qué la estrella Fomalhaut tiene un cinturón exterior estrecho vinculado a un planeta extremo. Pero en este caso el cinturón es joven, menos de 10,000 años, y es difícil producir colisiones energéticas lejos de la estrella en sistemas tan jóvenes.

Fomalhaut es un sistema especial porque parece que los científicos pueden tener una instantánea de lo que estaba haciendo nuestro sistema solar hace 4 mil millones de años. La arquitectura planetaria se está rediseñando, los cinturones de cometas están evolucionando y los planetas pueden estar ganando y perdiendo sus lunas. Los astrónomos continuarán monitoreando Fomalhaut b durante las próximas décadas porque pueden tener la oportunidad de observar un planeta que ingresa a un cinturón de escombros helados que es como el cinturón de Kuiper en el borde de nuestro propio sistema solar.

Imagen: NASA, ESA y P. Kalas ( Universidad de California, Berkeley y el Instituto SETI)

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