La revista Nature publica estos resultados el próximo jueves, 10 de mayo
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En los últimos seis años se ha descubierto que al menos sesenta estrellas tienen planetas gigantes a su alrededor. Algunas de estas estrellas cuentan incluso con más de un planeta y, en muchos casos, tan cerca de su estrella como Mercurio lo está del Sol. La formación de estos planetas en órbitas tan cercanas no puede ser explicada por las actuales teorías de sistemas planetarios, las cuales predicen que los planetas gigantes nacen a distancias mucho mayores que las observadas y que, como consecuencia de fenómenos aún no bien entendidos, estos planetas han podido emigrar desde esas posiciones a órbitas más internas.
Los investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Garik Israelian y Rafael Rebolo (Profesor del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, CSIC), en colaboración con Nuno Santos y Michel Mayor, del Observatorio de Ginebra (Suiza), publican el próximo jueves, 10 de mayo, en la revista Nature, la detección de un alto contenido del isótopo litio-6 en HD 82943, una estrella de tipo solar en la constelación de la Hidra donde recientemente se ha descubierto un sistema planetario formado al menos por dos planetas similares a Júpiter.
Este isótopo de litio no existe en estrellas con composición química y edad similar al Sol, ya que la cantidad de este isótopo con la que inicialmente se forma una estrella resulta muy rápidamente destruido por reacciones nucleares en los interiores durante sus primeras etapas evolutivas. Sin embargo, el isótopo de litio-6 se preserva en los planetas gigantes y enanas marrones de baja masa en cuyos interiores no se alcanza la temperatura necesaria para que estas reacciones tengan lugar.
"En el IAC -explica Rafael Rebolo- llevamos años investigando las propiedades de estos isótopos, que han resultado ser muy útiles para distinguir y caracterizar a las enanas marrones. En este nuevo trabajo, los isótopos de litio se utilizan por primera vez para investigar los posibles fenómenos de migración planetaria".
La proporción encontrada de litio-6 (con tres protones y tres neutrones en su núcleo atómico) con respecto a la de litio-7 (con tres protones y cuatro neutrones en su núcleo atómico), similar a la contenida en los meteoritos de nuestro sistema solar, sugiere que el elemento detectado en la estrella proviene, muy probablemente, de uno o más planetas que podrían haber caído sobre la misma como consecuencia de interacciones gravitatorias con algún otro planeta del sistema o con material protoplanetario. A partir de la cantidad de isótopos de litio que se ha medido, los científicos han podido establecer aproximadamente las características del planeta que se precipitó sobre la estrella. Se podría haber tratado de un planeta gaseoso con 2 ó 3 veces la masa de Júpiter y una composición química similar a éste o, alternativamente, un planeta de tipo terrestre que tuviese una composición química similar a la de los meteoritos de nuestro sistema solar.
"Es la primera vez -subraya Rebolo- que se encuentra una evidencia tan directa de un fenómeno semejante, aunque desde hace unos años se viene hablando de que algunos de los sistemas planetarios extrasolares parecen tener planetas en órbitas que no pueden ser estables, lo que podría conducir tanto a la caída como a la expulsión de planetas".
"La caída de un planeta -o quizás de más de uno (aún no podemos decidir al respecto)- en el pasado hacia esta estrella HD 82943 debió de suponer un fenómeno impresionante. Para hacernos una idea, imaginemos al cometa Shoemaker-Levy 9 impactando en Júpiter y multipliquemos la energía de aquel impacto por un factor de al menos cien mil millones", explica Garik Israelian.
Las observaciones fueron realizadas con uno de los nuevos telescopios de 8m VLT, del European Southern Observatory, en Paranal (Chile), dado que la estrella se observa mejor en el Hemisferio Sur. El isótopo de litio-6 hasta ahora no se había detectado fiablemente en ninguna estrella de composición química y características similares a las del Sol. Los investigadores descartan otras posibles explicaciones alternativas al fenómeno observado, como por ejemplo que la estrella haya podido producir por sí misma la cantidad de litio-6 que se observa en ella. "En el futuro nos gustaría poder estudiar la composición química de otras estrellas con planetas y contribuir a construir una teoría general para comprender mejor la formación y evolución de cualquier sistema planetario, incluido el nuestro", concluye Israelian.
Título del artículo: "Evidence for planet engulfment by the star HD82943", por G. Israelian, N.C. Santos, M. Mayor y R. Rebolo.
