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WASP-18 envejecida por WASP-18b
Esta ilustración muestra a la estrella WASP-18 y a su masivo planeta WASP-18b. En pequeño, las observaciones ópticas y en rayos X. Crédito de la imagen: Rayos X: NASA/CXC/SAO/I.Pillitteri et al; Optical: DSS; Ilustración: NASA/CXC/M.Weiss
Un planeta masivo puede estar afectando el comportamiento de su estrella madre, haciéndola aparecer más vieja de lo que es, según datos aportados por el Chandra X-ray Observatory, de la NASA. El estudio es sobre la estrella WASP-18, y su planeta, WASP-18b, que se hallan a unos 330 años luz de la Tierra.
WASP-18b tiene una masa alrededor de 10 veces la de Júpiter y completa una órbita alrededor de su estrella en menos de 23 horas, y puede calificarse a WASP-18b como un exoplaneta en la categoría “Júpiter caliente”.
WASP-18b es el primer ejemplo conocido de un planeta en órbita que ha causado, aparentemente, que su estrella, que tiene aproximadamente la masa de nuestro Sol, muestre rasgos de una estrella más antigua.
“WASP-18b es un exoplaneta extremo”, señaló Ignazio Pillitteri del Istituto Nazionale di Astrofísica (INAF)-Osservatorio Astronomico di Palermo en Italia, quien dirigió el estudio. “Es uno de los Júpiter calientes más masivos que conocemos y uno de los más cercanos a su estrella anfitriona, y estas características conducen a un comportamiento inesperado. Este planeta está causando que su estrella se comporte como una estrella que envejeció antes de tiempo”. Pilliteri u otros miembros del equipo de investigadores no lo mencionan, pero a que a alguno de quienes están leyendo esto les pasó por la cabeza: “como mis padres me decían. Como mi madre me decía: no sé de dónde saliste, me están haciendo salir canas verdes”. Y estas canas verdes parecían, en nuestra incorregible niñez, la peor categoría de las canas. El peor signo de envejecimiento causado por nuestro comportamiento, que tenía proporciones masivas para nuestros progenitores.
Volvamos a la ciencia. El equipo conducido por Pillitteri determinó que WASP-18 es una estrella que tiene de 500 millones a 2 mil millones de años de antigüedad, según los modelos teóricos y otros datos que analizaron. Si bien esto puede parecernos muy antiguo, es realmente poco tiempo para los estándares astronómicos. En comparación, nuestro Sol tiene unos 5 mil millones de años y se cree que se halla en la mitad de su existencia.
WASP-18 observada en rayos X y en rango óptico. Crédito de la imagen: Rayos X: NASA/CXC/SAO/I.Pillitteri et al; Optico: DSS
Las estrellas más jóvenes tienden a ser más activas, exhibiendo fuertes campos magnéticos, antorchas solares más grandes, y emisiones de rayos X más intensas que sus hermanas mayores. La actividad magnética, las explosiones, y la emisión de rayos X están relacionadas con la tasa de rotación de la estrella, que por lo general disminuye cuanto más antigua es. Sin embargo, cuando los astrónomos realizaron una larga mirada de WASP-18 con Chandra no detectaron rayos X. Al relacionar la actividad magnética y la emisión de rayos X de las estrellas, así como su edad real, los investigadores determinaron que WASP-18 es aproximadamente 100 veces menos activa de lo que debería.
“Creemos que el planeta está envejeciendo a la estrella al causar estragos en sus entrañas”, señaló Scott Wolk, co-autor del trabajo, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en Cambridge, Massachusetts. Y hay una explicación para esta sentencia.
Los investigadores sostienen que las fuerzas creadas por el tirón gravitatorio del planeta masivo, similares a las que la Luna tiene sobre las mareas de la Tierra, pero a una escala mucho mayor, pueden haber alterado el campo magnético de la estrella.
La fuerza del campo magnético depende de la cantidad de la convección en la estrella, o con qué intensidad el gas caliente agita el interior de la estrella.
“La gravedad del planeta puede provocar movimientos del gas en el interior que debilitan la convección de la estrella”, señaló Salvatore Sciortino, co-autor, y, como Pilliteri, también del INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, en Italia. “Esto tiene un efecto dominó que se traduce en que el campo magnético se está debilitando y la estrella envejezca prematuramente”, completó.
WASP-18 es particularmente susceptible a este efecto debido a que su zona de convección es más estrecha que la de la mayoría de las estrellas. Esto hace que sea más vulnerable a los efectos de las fuerzas de marea que tiran de él.
El efecto de las fuerzas de marea del planeta también puede explicar una cantidad inusualmente alta de litio encontrada en WASP-18 en estudios ópticos previos. El litio es generalmente abundante en estrellas más jóvenes, pero con el paso del tiempo el litio es conducido a las calientes regiones de una estrella, donde es destruido por las reacciones nucleares. Si hay menos convección, el litio no circula bien en el interior de la estrella, lo que le permite sobrevivir más.
Estos resultados fueron publicados en la edición de julio de Astronomy and Astrophysics, y están disponibles en línea.
El Goddard Space Flight Center de la NASA, en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
