Formar un planeta gigante como Júpiter requiere una enorme cantidad de material. Por eso, durante mucho tiempo resultó difícil explicar cómo pueden existir mundos de este tipo alrededor de estrellas que forman sistemas binarios muy compactos, donde dos astros orbitan tan cerca uno del otro que su interacción gravitatoria debería complicar seriamente el nacimiento de planetas.
Un nuevo estudio en el que participaron investigadores argentinos y europeos propone una posible solución. Mediante simulaciones numéricas, el equipo descubrió que un gran disco externo de gas y polvo que rodea a las dos estrellas puede funcionar como un depósito de material, alimentando durante mucho más tiempo el disco protoplanetario que existe alrededor de una de ellas.
Ese suministro adicional podría permitir que los embriones planetarios continúen creciendo hasta convertirse en gigantes gaseosos con masas incluso varias veces superiores a la de Júpiter.
Una segunda estrella normalmente debería complicar el nacimiento de planetas
En un sistema binario cercano, las dos estrellas se encuentran gravitacionalmente unidas y orbitan alrededor de un centro de masas común. Una de ellas puede estar rodeada por un disco protoplanetario, la estructura de gas y polvo a partir de la cual comienzan a formarse planetas.
El problema aparece por la influencia gravitatoria de la estrella compañera, que puede truncar ese disco y reducir considerablemente su tamaño. Como consecuencia, queda menos material disponible y también disminuye el tiempo durante el cual los futuros planetas pueden acumular gas y sólidos.
En principio, ese escenario debería dificultar especialmente la formación de gigantes gaseosos. Sin embargo, conocemos sistemas binarios cercanos donde estos planetas existen, lo que indica que debe haber algún mecanismo capaz de proporcionar el material necesario.
Para investigar cómo podría ocurrir, el equipo estudió mediante simulaciones un sistema similar a Gamma Cephei, una estrella binaria en la que ya se conoce la presencia de un planeta gigante.
Un enorme disco externo puede funcionar como una reserva de material
La principal novedad del modelo consiste en incorporar un segundo disco mucho más amplio que rodea al sistema binario completo. En lugar de considerar que el pequeño disco alrededor de una de las estrellas evoluciona de manera aislada hasta agotar su material, los investigadores permitieron que recibiera continuamente gas y polvo procedentes de ese reservorio exterior.
El resultado cambió considerablemente el escenario.
Mientras un disco aislado pierde rápidamente la capacidad de alimentar a los planetas en formación, el aporte procedente del disco exterior prolonga su vida y mantiene disponible el material durante un periodo mucho mayor. Ese tiempo adicional permite que los núcleos planetarios continúen creciendo y acumulando grandes cantidades de gas.
En las simulaciones, este mecanismo consiguió producir planetas con varias veces la masa de Júpiter, algo que no ocurría cuando el disco alrededor de la estrella evolucionaba sin recibir material adicional.
Las estrellas dobles podrían ser mejores fábricas de planetas de lo que pensábamos
El hallazgo es relevante porque los sistemas estelares dobles son muy comunes en nuestra galaxia. Si la presencia de una segunda estrella impidiera sistemáticamente la formación de planetas gigantes, una enorme cantidad de sistemas tendría muy pocas posibilidades de producirlos.
El nuevo mecanismo muestra que la situación puede ser bastante más compleja. La gravedad de la estrella compañera puede reducir el disco protoplanetario y dificultar inicialmente el crecimiento, pero el propio entorno binario también puede proporcionar una fuente externa capaz de compensar parte de esa pérdida.
En lugar de ser únicamente un obstáculo, determinados sistemas con dos estrellas podrían disponer de una estructura que mantenga durante más tiempo el suministro necesario para construir planetas gigantes.
Comprender estos procesos permitirá interpretar mejor la creciente diversidad de exoplanetas detectados alrededor de otras estrellas. Y también deja una conclusión inesperada: en algunos rincones de la galaxia, tener dos soles en el cielo podría no impedir el nacimiento de un Júpiter, sino ayudar a proporcionarle el material necesario para crecer.
