Se encuentran nuevas pistas sobre cómo se formaron los Júpiteres calientes dentro de sus órbitas
¿Qué es un Júpiter caliente y cómo se forman? Una nueva investigación tiene la respuesta.
Los Júpiter calientes se forman lejos de su estrella, pero migran hacia el interior con el tiempo. Esto podría deberse a dos razones: migración de disco o migración de alta excentricidad. Si bien es posible observar la formación mediante migración de alta excentricidad, no existen métodos observacionales fiables para identificar planetas que se forman mediante migración de disco.
Para superar este problema, investigadores de la Universidad de Tokio han propuesto un nuevo método de observación que utiliza la escala temporal de la migración de alta excentricidad para identificar planetas formados a través de la migración del disco.
¿Qué es un Júpiter caliente?
Un Júpiter caliente es un planeta de tamaño similar a Júpiter y tiene un período orbital de tan solo unos días. Al igual que Júpiter en nuestro sistema solar, se cree que estos planetas se formaron lejos de sus estrellas y migraron hacia el interior posteriormente.
Esta migración puede explicarse por uno de dos mecanismos. En el primero, una migración de alta excentricidad, la órbita del planeta se ve perturbada por la gravedad de otros cuerpos celestes y luego circularizada por las fuerzas de marea cerca de la estrella. La perturbación gravitacional puede inclinar el eje orbital del planeta respecto al eje de rotación de la estrella, causando una desalineación medible que puede realinear con el tiempo las fuerzas de marea.
La segunda es una migración de disco, en la que el planeta se desplaza gradualmente hacia el interior del disco protoplanetario, el disco de gas y polvo que rodea a una estrella joven. En este caso, la órbita estaría alineada, pero sin un método de observación fiable, es más difícil determinar si un planeta migró de esta manera.
Trabajando a escala
El equipo de Tokio propone un nuevo método de observación que aprovecha la escala temporal de la migración de alta excentricidad. Durante este tipo de migración, la órbita del planeta se alarga considerablemente antes de que las fuerzas de marea la circularicen al pasar cerca de la estrella. La duración de este proceso depende de la masa del planeta, su período orbital y la fuerza de marea. Si un Júpiter caliente se forma de esta manera, su tiempo de circularización debe ser menor que la edad del sistema.
Sin embargo, tras calcular los tiempos de circularización de más de 500 Júpiteres calientes conocidos, los investigadores descubrieron un grupo de 30 planetas que no cumplían este criterio; sus órbitas eran circulares, pero sus tiempos de circularización eran mayores que la edad de sus sistemas. Además, ninguno de los planetas mostró desalineación orbital, lo que sugiere que migraron suavemente hacia el disco sin las perturbaciones propias de la migración de alta excentricidad.
Varios de estos Júpiter calientes también pertenecían a sistemas multiplanetarios, otra característica reveladora. Dichos sistemas son improbables si se formaron mediante una migración de alta excentricidad, ya que esta tiende a expulsar otros planetas.
El uso de esta memoria preservada de la migración de un planeta es clave para comprender la evolución del sistema planetario, y futuras observaciones de las composiciones atmosféricas y las proporciones elementales en estos planetas podrían revelar en qué parte del disco se formaron, arrojando nueva luz sobre los orígenes de los Júpiteres calientes.
Referencia de la noticia
Identifying Close-in Jupiters that Arrived via Disk Migration: Evidence of Primordial Alignment, Preference of Nearby Companions and Hint of Runaway Migration, The Astronomical Journal, Volume 170, Issue 5, 2025. Kawai, Y., et al.