Las simulaciones revelan la hidrodinámica de una golondrina planetaria por estrella en expansión – ScienceDaily

Cuando nuestro sol se quede sin combustible de hidrógeno en su núcleo dentro de unos 5 mil millones de años, se expandirá para convertirse en una gigante roja, tragándose los planetas interiores. La dinámica y las posibles consecuencias de la ingestión planetaria son poco conocidas, pero se cree que es un destino relativamente común de los sistemas planetarios.

Un nuevo estudio que utiliza simulaciones hidrodinámicas revela las fuerzas que actúan sobre un planeta cuando es tragado por una estrella en expansión. Los resultados muestran que las interacciones de un objeto subestrella (un planeta o una enana marrón) con gas caliente en la capa exterior de una estrella similar al Sol pueden generar una variedad de resultados según el tamaño del objeto envuelto y la etapa de desarrollo de la estrella. .

El autor principal, Ricardo Yarza, de la Universidad de California, Santa Cruz, presentará los nuevos hallazgos el 13 de junio de 2022 en la 240.ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS) en Pasadena.

dijo Yarza, estudiante de posgrado en astronomía y astrofísica en la UCSC. «En cambio, simulamos una pequeña porción de la estrella centrada alrededor del planeta para comprender el flujo alrededor del planeta y medir las fuerzas de arrastre que actúan sobre él».

Los resultados pueden ayudar a explicar las observaciones recientes de planetas y enanas marrones que orbitan cerca de remanentes estelares, como enanas blancas y subenanas. Estudios previos han sugerido que estos sistemas pueden ser el resultado final de un proceso de deglución planetaria que implica la reducción de la órbita del cuerpo de deglución y la expulsión de las capas externas de la estrella.

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«Cuando el planeta se mueve dentro de la estrella, las fuerzas de arrastre transfieren energía del planeta a la estrella, y la envoltura estelar puede liberarse si la energía transferida excede su energía de enlace», explicó Yarza.

Según los cálculos de Yarza y ​​sus colegas, los objetos subestelares más pequeños que unas 100 veces la masa de Júpiter no pueden expulsar la envoltura de una estrella similar al Sol antes de que se expanda a unas 10 veces el radio del Sol. Sin embargo, en etapas posteriores de la evolución y expansión estelar, la envoltura estelar puede ser expulsada por un objeto tan pequeño como diez veces la masa de Júpiter, reduciendo su órbita en varios órdenes de magnitud en el proceso.

El estudio también encontró que una inmersión planetaria puede aumentar la luminosidad de una estrella similar al Sol en varios órdenes de magnitud durante varios miles de años, según la masa del cuerpo envolvente y la etapa evolutiva de la estrella.

El marco proporcionado por este estudio se puede incorporar en trabajos futuros para explorar el efecto de la inmersión en la estructura estelar. «Nuestro trabajo puede informar simulaciones de inmersión planetaria a escala estelar al proporcionar una imagen de referencia precisa de la física a escala planetaria», dijo Yarza.

Los programas de búsqueda de exoplanetas ahora han descrito una gran variedad de sistemas planetarios. A medida que estos sistemas evolucionen, es probable que una porción significativa sufra ingesta planetaria. «Creemos que es relativamente común», dijo Yarza.

Fuente de la historia:

Materiales Introducción de Universidad de California – Santa Cruz. Original de Tim Stevens. Nota: El contenido puede modificarse según el estilo y la extensión.

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