Los planetas engullidos por sus estrellas pueden sobrevivir

Los planetas que han sido engullidos por sus estrellas, incluso al final de su vida, podrían sobrevivir al proceso. Por extraño que parezca, esto permitiría explicar la existencia de planetas muy cercanos a sus estrellas, y también podría afectar a la propia evolución futura del astro…

Los planetas engullidos no siempre son destruidos

Sabemos que, en un futuro lejano, dentro de unos 5000 millones de años, el Sol se expandirá al llegar al final de su vida y convertirse en gigante roja. En ese proceso, destruirá Mercurio, Venus y, quizá, también la Tierra. En teoría, es lógico suponer que se trata de un proceso definitivo. Es decir, ningún planeta debería sobrevivir a ser engullido por su estrella. Sin embargo, un grupo de astrofísicos ha utilizado las simulaciones por ordenador para descubrir que los planetas pueden sobrevivir a ser engullidos por la estrella. También pueden influir en su evolución.

Los modelos de formación de sistemas planetarios han permitido entender que muchos planetas pueden ser consumidos por su estrella. Todo depende de la mecánica orbital. Las interacciones aleatorias, entre los planetas recién formados, y el disco protoplanetario que rodea a una estrella en su juventud, puede poner a los planetas en trayectorias caóticas. Algunas de esas trayectorias expulsarán al planeta del sistema, mientras que otras lo enviarán al astro. A pesar de ello, el planeta no siempre es destruido cuando sucede.

Por ejemplo, hay sistemas de enanas blancas que tienen gigantes gaseosos en órbitas muy cercanas. De hecho, tan cercanas que no se pueden achacar a planetas que se pudiesen formar en ese entorno. Hay estrellas, también, con una cantidad sorprendente de elementos pesados en sus atmósferas. Es una señal de que un objeto rocoso se ha precipitado en ella. Otros astros, por ejemplo, rotan demasiado rápido. Es una señal de que su ritmo de rotación se ha visto aumentado por la caída de un planeta. Todo parece estar relacionado.

Los efectos en las estrellas

Todos esos escenarios tienen en común que son el resultado de planetas engullidos por sus astros en los que, además, el planeta afecta a la evolución del astro. Aunque resultan interesantes, porque naturalmente permiten profundizar en la relación entre astro y planeta. Hay una pregunta que resulta incluso más interesante. ¿Puede un planeta llegar a sobrevivir en la intensa atmósfera de una estrella? Eso es lo que han querido contestar los investigadores, recurriendo a la ayuda de simulaciones por ordenador de diferentes aspectos.

Por un lado, el interior de la estrella. Por otro, la evolución y destino de los diferentes tipos de planetas que se pueden precipitar a un astro. En esas simulaciones han estudiado planetas de diferentes masas, y también enanas marrones. El resultado final es que, aparentemente, los planetas pueden sobrevivir al proceso. Por ejemplo, en algunos casos, han observado que un planeta puede sobrevivir durante miles de años, girando en torno al centro de la estrella, en el interior de la atmósfera. Esta interacción puede expulsar material del astro.

El efecto es una reducción del borde exterior de la atmósfera estelar. En otros casos, el intercambio de energía orbital eleva la temperatura de la atmósfera, haciendo que sea mucho más brillante de lo que debería. Pero, para sobrevivir al proceso de engullido, el planeta en sí debe ser relativamente grande. Como mínimo, debe poseer una masa equiparable a la de Júpiter. Los planetas pequeños, como la Tierra, no pueden sobrevivir durante mucho tiempo en condiciones tan severas. Así que el futuro de nuestro planeta no parece muy esperanzador.

Los planetas engullidos no serían habitables posteriormente, de todos modos

Incluso aunque, de alguna manera, la Tierra fuese engullida y sobreviviese, lo cierto es que no importaría especialmente. A fin de cuentas, nuestro planeta dejará de ser habitable en apenas unos 1500 o 2000 millones de años. A partir de ahí, su superficie será demasiado cálida como para poder sostener la vida que la ha poblado durante miles de millones de años. La órbita en la que quedase, con el Sol ya convertido en enana blanca, estaría demasiado cerca del astro, presumiblemente, como para que pudiese estar en la zona habitable.

En el caso de los planetas gigantes, si tienen la masa suficiente, y dependiendo de la evolución, pueden sobrevivir al paso por la estrella. De hecho, pueden acelerarla y provocar que su vida termine más rápido. Esto provoca que, a su vez, el planeta pueda escapar de la atmósfera más rápidamente. En el caso del Sistema Solar, este escenario no tendrá lugar. Júpiter se encuentra demasiado lejos del Sol. En ningún punto de su evolución futura, el gigante joviano, o Marte, llegarán a estar tan cerca como para poder ser engullidos.

Sin embargo, este trabajo puede ser una herramienta muy útil en el estudio de sistemas en otros lugares de la Vía Láctea. En función de lo que se observe en enanas blancas, o en estrellas que estén al final de sus vidas, quizá se pueda comprender si algún planeta pudiera estar sobreviviendo en su atmósfera. En el peor de los casos, como mínimo, permite ver que la relación entre estrella y planeta, en algunos casos, puede prolongarse mucho más de lo que cabría suponer. Quedan muchas cosas por descubrir sobre las últimas etapas de la vida de una estrella y su sistema planetario…

Estudio

El estudio es R. Yarza, N. Razo López, A. Murguia-Berthier et al.; «Hydrodynamics and survivability during post-main-sequence planetary engulfment». Está disponible para su consulta en la plataforma arXiv, en este enlace.

Referencias: Universe Today