Algunos planetas pueden frenar el envejecimiento de la estrella en torno a la que orbitan. De manera que su comportamiento parece corresponderse con el de una estrella más joven de lo que en realidad es. Algo que permite entender el impacto que pueden tener los planetas en su entorno…

El envejecimiento de una estrella puede ralentizarse por los júpiteres calientes

Lo cierto es que no es la primera vez que se habla de que los júpiteres calientes tienen un efecto de ralentización del envejecimiento de sus estrellas. Hay que recordar que estos planetas son similares a Júpiter, pero en órbitas mucho más cercanas que la del gigante joviano en el Sistema Solar. Suelen estar a una distancia similar a la de Mercurio o incluso inferior. Ahora, por primera vez, se ha logrado documentar este efecto, por lo que se convierte en la prueba más robusta de este fenómeno, que resulta muy llamativo.

Algunos planetas ralentizan el envejecimiento de su estrella
Un júpiter caliente puede ralentizar (al menos aparentemente) el envejecimiento de su estrella. Crédito: ESA/C. Carreau

Los investigadores explican que, en medicina, es necesario contar con muchos pacientes para ver si un efecto es real o se trata de alguna anomalía. En la astronomía sucede algo similar, por lo que su estudio da la confianza para decir que estos júpiteres calientes hacen que sus estrellas se comporten de una manera más joven de lo que realmente son. Un júpiter caliente puede influir a su estrella por medio de la fuerza de marea. Provoca que la estrella rote más rápidamente (en comparación a si no tuviese un planeta así a su alrededor).

Esa rotación más rápida hace que su estrella sea más activa y produzca más rayos X. Se trata de una señal que, generalmente, está asociada con la juventud estelar. Sin embargo, como sucede con los seres humanos, hay muchos factores que pueden determinar la vitalidad de una estrella. Todos los astros ralentizan su rotación y actividad con el paso del tiempo. Como es difícil determinar, precisamente, la edad de la mayoría de estrellas, esto ha sido un dolor de cabeza. Hace que sea difícil para los astrónomos identificar qué sucede con una estrella…

La utilidad de determinar la edad de un astro

En esencia, cabe la posibilidad de que se trate de una estrella que es inusualmente activa por verse afectada por un planeta cercano, provocando que parezca más joven de lo que es o, en realidad, porque realmente sea joven. En este estudio han recurrido a sistemas binarios (es decir, formados por dos estrellas). Al igual que sucede con los gemelos humanos, las estrellas en sistemas binarios se formaron en el mismo momento. A esto le hay que sumar un matiz adicional. Solo sirven algunos sistemas binarios.

Concretamente, aquellos cuyos astros estén lo suficientemente lejos entre sí para no influirse mutuamente, ni para que el júpiter caliente de una de las estrellas pueda afectar a la otra. De esa manera, la estrella sin planeta puede utilizarse como sujeto de control. Al comparar una estrella con otra, pueden analizar las diferencias en el comportamiento de dos astros que tienen la misma edad. Posteriormente, utilizan los rayos X para determinar cómo de joven parece mostrarse una estrella. En total, han analizado tres docenas de sistemas en rayos X.

Algunos han sido observados por el telescopio Chandra, otros por XMM-Newton y otros por ambos. Los investigadores buscaban señales de influencia del planeta en la estrella. Lo que han visto es que los astros con júpiteres calientes tienden a ser más brillantes en rayos X. Es decir, se muestran más activos que los astros que no tienen un júpiter caliente a su alrededor. Los investigadores resaltan que, por fin, tienen evidencias estadísticas de que algunos planetas, realmente, pueden afectar al comportamiento de su estrella.

El efecto de ralentización del envejecimiento en una estrella tiene que ser estudiado a fondo

Para poder entender mejor este efecto, los investigadores ya han destacado que habrá que esperar a otros estudios que se lleven a cabo en el futuro. Así, esperan, se descubrirán más sistemas para poder profundizar en esta relación entre un júpiter caliente y su estrella. Naturalmente, en el caso del Sistema Solar esto no afecta al Sol. Júpiter, de hecho, entraría en la definición de un júpiter frío. Está demasiado lejos de la estrella como para tener algún efecto palpable en su comportamiento. Los júpiteres calientes tienen órbitas mucho más pequeñas.

Concepto artístico de una llamarada en una enana roja dentro de un sistema binario. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

Por lo general, se considera un júpiter caliente a cualquier gigante gaseoso que tenga una órbita de hasta 10 días alrededor de su astro. Después nos encontramos con el grupo de los júpiteres templados. Una definición que se utiliza, para diferenciarlos de los júpiteres calientes, es que tengan un período orbital de entre 10 y 100 días. El estudio de otros lugares de la Vía Láctea resulta muy interesante no solo por la variedad de exoplanetas que se pueden observar. Valga el ejemplo de las supertierras (planetas rocosos más masivos que la Tierra) o los minineptunos.

Todo esto, además, se verá aderezado por la llegada de la capacidad de estudiar atmósferas de mundos más similares a la Tierra. El telescopio James Webb estudiará el sistema TRAPPIST-1, formado por siete planetas rocosos que orbitan en torno a una enana roja. Dicho de otra manera, los próximos años prometen ser apasionantes, en el estudio de planetas en general, por los avances que se espera conseguir en diferentes áreas. Desde el impacto de la gravedad de un planeta en su estrella, como la composición de su atmósfera o parecido con la Tierra…

Estudio

El estudio es N. Ilic, K. Poppenhaeger y S. Hosseini; «Tidal star-planet interaction and its observed impact on stellar activity in planet-hosting wide binary systems». Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 6 de abril de 2022. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys