A los planetas jóvenes inquietos les gusta deambular por sus sistemas solares, por lo general alterando su entorno, durante el curso de sus desenfrenados ataques, mientras viajan caóticamente alrededor de sus estrellas. Tal migración planetaria ocurre cuando un planeta interactúa con el disco natal de gas y polvo que gira alrededor de sus anfitriones estelares, o con bloques de construcción planetarios primordiales llamados planetesimales. Pero, ¿qué les sucede a las lunas en órbita cuando sus jóvenes planetas parentales van por caminos separados? Exomoons son satélites naturales de exoplanetasu otro no estelar extrasolar cuerpos, y con frecuencia se ven interrumpidos porque se cree que la migración planetaria es común ya que los sistemas solares jóvenes apenas comienzan a establecerse. En marzo de 2018, los astrónomos anunciaron que su nueva investigación muestra que los encuentros planetarios migratorios del peor tipo podrían tener un impacto significativo en las lunas de los gigantes exoplanetas–y pueden generar una gran población de huérfanos, flotando libremente exomoons, que no tienen planeta padre para llamar propio.

De hecho, se ha inferido de los estudios empíricos de la multitud de lunas que habitan nuestro propio Sistema Solar, que es probable que las lunas sean habitantes comunes de los sistemas planetarios que pertenecen a estrellas más allá de nuestro propio Sol. La mayoría de exoplanetas Hasta ahora se han descubierto planetas gigantes, como el cuarteto de planetas gigantes exteriores de nuestro propio Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. De hecho, los cuatro mundos gaseosos exteriores gigantes de la familia de nuestro Sol tienen grandes familias de lunas heladas en su mayoría, que bailan a su alrededor en un fascinante y brillante ballet. Por esta razón, es razonable suponer que exomoons son tan comunes en las familias de otras estrellas.

Aunque exomoons son muy débiles y difíciles de encontrar, lo que dificulta su confirmación utilizando las técnicas actuales, observaciones de misiones como la caza de planetas de la NASA Telescopio espacial Kepler he descubierto una serie de candidatos intrigantes. Algunos de estos exomoons posiblemente pueden ser hábitats para la vida extraterrestre, y uno incluso puede ser un pícaro huérfano Flotador libre.

Durante el proceso de «dispersión», cualquier exomoons que están en órbita alrededor de planetas parentales gigantes, pueden ser empujados a órbitas inestables que resultan de encuentros trágicos con planetas perturbadores. Exomoons también se puede sacudir si las propiedades u órbitas de sus estrellas madre cambian como resultado de su familia de planetas jóvenes migratorios y devastadores.

Un equipo de astrónomos, dirigido por el Dr. Yu-Cian Hong de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, ha explorado el destino de exomoons en situaciones de dispersión planeta-planeta, utilizando un conjunto de Simulaciones numéricas del cuerpo N.

Muchas lunas, planetas migratorios y sus sistemas estelares

Las lunas vienen en una rica variedad de diferentes tamaños, formas y tipos. Aunque las lunas suelen ser mundos muy pequeños, sólidos y sin aire, se sabe que algunas de ellas poseen atmósferas. Por ejemplo, en nuestro propio Sistema Solar, la gran luna Titán de Saturno está envuelta por una densa atmósfera de hidrocarburos anaranjados que es tan espesa que oculta la superficie atormentada de este mundo lunar.

La mayoría de las lunas que habitan en nuestro propio Sistema Solar se formaron a partir de torbellinos antiguos discos de acreción rodeando planetas jóvenes cuando nuestro Sol todavía estaba en su juventud en llamas, hace unos 4.500 millones de años. Se sabe que hay al menos 150 lunas orbitando los planetas de nuestro Sistema Solar, pero probablemente haya muchas más que aún esperan ser confirmadas.

Lo que los astrónomos han sabido durante más de una generación es que nuestro propio Sistema Solar está lejos de ser único. De hecho, hay miles de millones de planetas en órbita alrededor de estrellas mucho más allá de nuestro propio Sol. Algunos de estos planetas alienígenas distantes podrían albergar lunas alienígenas, al igual que la mayoría de los planetas que orbitan nuestra propia Estrella. Estos distantes mundos lunares que se forman alrededor de remotos exoplanetas cante una canción de sirenas inquietantes para los astrónomos que los están buscando.

La mayoría de los habitantes estelares de nuestra galaxia Vía Láctea en espiral barrada son mucho más tenues y más pequeños que nuestro Sol. Estas enano Rojo Las estrellas son las estrellas más numerosas, así como las más pequeñas y verdaderas conocidas, y debido a que son tan geniales, toman la «vida» fácil, llevando vidas muy largas y pacíficas. Enanas rojas «vivir» durante un tiempo extraordinariamente largo en la quema de hidrógeno Secuencia principal del Diagrama de Hertzsprung-Russell de la evolución estelar. Las estrellas, como nuestro Sol, son estrellas pequeñas, pero no son tan pequeñas como sus estrellas. enano Rojo primos. Nuestro Sol es una estrella de mediana edad de aproximadamente 4.500 millones de años, y le quedan otros 5.000 millones de años antes de perecer, después de haberse quedado sin el suministro necesario de combustible nuclear que quema hidrógeno. Las estrellas de la masa de nuestro Sol viven durante unos 10 mil millones de años. En contraste dramático, se piensa que enanas rojas puede quemar perezosamente su suministro necesario de combustible de hidrógeno de fusión nuclear para trillones de años. Esto significa que no enano Rojo Star ha tenido suficiente tiempo para perecer porque nuestro Universo tiene «solo» unos 14 mil millones de años.

De baja masa, enano Rojo Las estrellas, que son aproximadamente 80 veces la masa del gigante gigante de nuestro Sistema Solar, el planeta gigante gaseoso Júpiter, poseen temperaturas centrales que son apenas lo suficientemente altas como para fusionar hidrógeno en helio. La capacidad de fusionar hidrógeno en helio separa las verdaderas estrellas de las «fallas» estelares, llamadas enanas marronesque carecen de suficiente masa para realizar esta hazaña. El brillo del pequeño «verdadero» enano Rojo las estrellas son menos de la milésima parte de nuestro Sol.

A partir del 8 de marzo de 2018, hay 3,743 confirmados exoplanetas que habitan 2.796 sistemas, con 625 sistemas que alojan más de un planeta. Suponiendo que haya 200 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, uno puede continuar estimando que puede haber hasta 11 mil millones de planetas habitables en nuestra Vía Láctea, elevándose a 40 mil millones Si enanas rojas También se tienen en cuenta.

¿Estamos solos? La búsqueda científica actual para descubrir la vida en otros lugares del Cosmos finalmente puede responder a esta pregunta profunda. Algunos de los lejanos exomoons, pertenecientes a los planetas de las estrellas lejanas, pueden ser preciosas moradas de la vida.

Discos de acreción protoplanetarios Las estrellas juveniles circundantes tienen vidas de unos pocos millones de años. Si los planetas que tienen masas de aproximadamente una masa terrestre o mayor se forman mientras el gas todavía está presente, los planetas pueden intercambiar el momento angular con el gas circundante del disco de acreción protoplanetario. Cuando esto sucede, las órbitas de los planetas cambian gradualmente con el tiempo. Aunque la dirección de la migración es generalmente hacia adentro en discos isotérmicos locales, la migración hacia afuera puede ocurrir a veces en discos que poseen gradientes de entropía.

Los planetas cercanos a sus estrellas en órbitas circulares tienden a dejar de girar y, como resultado, se bloquean por la marea. Esto significa que los planetas cercanos muestran solo una cara a sus anfitriones estelares. A medida que la velocidad de rotación del planeta se ralentiza, el radio de una órbita sincrónica del planeta viaja hacia afuera del planeta. Para aquellos mundos que están bloqueados por mareas con sus estrellas anfitrionas, la distancia desde el planeta en el que una luna estará en órbita sincrónica alrededor de su planeta padre está fuera de lo que se denomina Esfera de la colina del planeta los Esfera de la colina de un planeta es la región donde su gravedad es dominante sobre la de su estrella anfitriona, por lo que puede mantener su control sobre su luna o lunas acompañantes. Las lunas situadas dentro del radio de órbita sincrónica de un planeta tenderán a entrar en espiral en su planeta padre. Como resultado, si la órbita sincrónica está fuera de Esfera de la colina, entonces todas las lunas entrarán en espiral en su planeta padre caníbal. En contraste dramático, si la órbita síncrona no es estable en tres cuerpos, entonces las lunas fuera de este radio escaparán de la órbita antes de llegar a la órbita síncrona.

La existencia de exomoons orbitar planetas alienígenas aún es teórico. Aunque ha habido muchos éxitos, realizados por astrónomos cazadores de planetas utilizando el Espectroscopía Doppler de la estrella anfitriona, exomoons eludir esta técnica de detección particular y no se puede descubrir de esta manera. Esto se debe a que los espectros estelares desplazados resultantes, que resultan de la presencia de un planeta en órbita con sus lunas acompañantes, se comportarían exactamente de la misma manera que una masa de punto único que viaja en órbita alrededor de su estrella anfitriona. Debido a esto, ha habido varios otros métodos ideados por los astrónomos cazadores de planetas en su búsqueda para encontrar exomoons. Estas técnicas adicionales incluyen:

– Imágenes directas

–Pulsar el tiempo

– Microlente gravitacional

Se ha propuesto que la estrella, con el nombre de la guía telefónica de J140747.93-394542.6, ubicado en la constelación Centauro, podría poseer un planeta con luna. El confirmado exoplaneta, apodado WASP-12b, también puede ser orbitado por una luna propia.

En diciembre de 2013, un candidato exomoon perteneciente a un huérfano flotante planeta, llamado MOA-2011-BLG-262, fue anunciado. Por desgracia, como resultado de las degeneraciones en el modelado de la microlente gravitacional evento, las observaciones también se pueden explicar como una masa de Neptuno exoplaneta dando vueltas a una masa baja enano Rojo host estelar: un escenario que los investigadores consideran más probable. Esta exomoon También apareció en las noticias en abril de 2014.

Actualmente, hay varios candidatos conocidos exomoons:

–1SWASPJ140747.93-394542.6

–WASP-12

–Rogue Planet

–Kepler-1625

En 1995, el primero exoplaneta en órbita alrededor de un normal Secuencia principal La estrella, como nuestro Sol, fue descubierta por un equipo de astrónomos suizos y confirmada poco después por un equipo muy prolífico de astrónomos cazadores de planetas de los Estados Unidos. Sin embargo, el descubrimiento histórico de este extraño y gigante mundo, 51 clavija b, causó una considerable cantidad de confusión. Esto es porque 51 clavija b rodeó su estrella, 51 Pegasi, rápido y cercano en una órbita de «tostado». En ese momento, los astrónomos creían que los mundos gigantes cargados de gas solo podían existir en órbitas lejos de sus estrellas anfitrionas, similar al giro de Júpiter alrededor de nuestro propio Sol. Entonces, ¿por qué fue 51 clavija b realizando un baile tan cercano con el ardiente y ardiente calor 51 Pegasi? 51 clavija b resultó ser el primero en ser detectado de una nueva clase de planetas previamente desconocidos llamada Júpiter caliente. La teoría principal, que explica cómo Júpiter caliente La forma, es que originalmente nacen lejos de sus estrellas, como nuestro propio Júpiter, pero finalmente migran hacia adentro en dirección a los hornos de fuego de sus ardientes anfitriones estelares. Durante el curso de sus viajes, estos desafortunados mundos gigantes causan estragos en las órbitas de sus planetas hermanos.

¿A dónde vas mi pequeño?

La Dra. Hong y sus colegas han descubierto que la gran mayoría, aproximadamente del 80 al 90%, de exomoons alrededor de planetas gigantes se desestabilizan durante la dispersión migratoria y no sobreviven en sus lugares de nacimiento originales, dentro de sus propios sistemas solares. Los destinos trágicos de estas lunas distantes, causados ​​por estas órbitas desestabilizadas, incluyen:

– perturbación lunar en una nueva órbita heliocéntrica – convirtiéndose así en un planeta, y una luna no más.

– Captura de luna por el planeta perturbador.

– expulsión de luna de su sistema solar.

–colisión de luna con la estrella o un planeta.

– expulsión de todo el sistema planeta-luna de su sistema solar.

No es particularmente sorprendente que exomoons, que residen cerca de sus planetas padres en órbitas cercanas, así como aquellos que rodean planetas más grandes, son los más propensos a sobrevivir esos encuentros peligrosamente cercanos. Por ejemplo, exomoons en órbitas similares a las del cuarteto de Júpiter Lunas galileanas – Io, Europa, Ganímedes, y Calistotener un 20-40% de posibilidades de supervivencia.

Un resultado especialmente interesante de la investigación de la Dra. Hong y sus colaboradores es la predicción de una población de huérfanos, exomoons flotantes que fueron desalojados de sus sistemas solares durante una dispersión planeta-planeta. Estas lunas alienígenas solitarias ahora deambulan por el frío Cosmos, sin estrellas ni planetas propios para hacerles compañía. Según los nuevos modelos de los investigadores, bien podría haber tantos de estos solitarios exomoons ya que hay estrellas en el universo.

Encuestas futuras que buscan objetos usando microlente gravitacionalcomo lo planeado con el Telescopio de reconocimiento infrarrojo de campo amplio (WFIRST)–pueden tener la capacidad de descubrir tales objetos hasta masas de una décima parte de una masa terrestre. Mientras tanto, los astrónomos se acercan cada vez más a una nueva comprensión de la dinámica compleja y misteriosa que construyó los antiguos sistemas solares.