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HD 10180

HD 10180 es una estrella similar al Sol en la constelación austral de Hydrus que destaca por su gran sistema planetario . Desde su descubrimiento, se han observado al menos seis...

HD 10180 es una estrella similar al Sol en la constelación austral de Hydrus que destaca por su gran sistema planetario . Desde su descubrimiento, se han observado al menos seis exoplanetas orbitándola, y algunos estudios han propuesto hasta nueve planetas potenciales, lo que la convertiría potencialmente en el mayor de todos los sistemas planetarios conocidos, incluido el Sistema Solar . [ 10 ] [ 7 ]

Características

Según las mediciones de paralaje , se encuentra a una distancia de 127 años luz (39 pársecs ) de la Tierra . [ 11 ] La magnitud visual aparente de esta estrella es 7,33, demasiado débil para ser vista a simple vista, aunque puede observarse fácilmente con un telescopio pequeño. [ 12 ] Con una declinación de −60°, esta estrella no puede verse en latitudes al norte de los trópicos .

HD 10180 es una estrella de tipo G1V , y por lo tanto genera energía en su núcleo a través de la fusión termonuclear de hidrógeno. Se estima que la masa de esta estrella es un 6 % mayor que la del Sol , tiene un radio del 120 % del del Sol y emite un 149 % de la luminosidad solar . La temperatura efectiva de la cromosfera de la estrella es de 5911  K, lo que le confiere un brillo amarillento similar al del Sol. [ 13 ] HD 10180 tiene una abundancia de elementos distintos del hidrógeno y el helio un 20 % mayor que la del Sol. [ nota 1 ] Con una edad estimada de 7300  millones de años, es una estrella estable sin actividad magnética significativa . El período de rotación estimado es de unos 24 días. [ 7 ]

Un estudio realizado en 2015 descartó la existencia de cualquier compañero estelar a distancias proyectadas de 13 a 324 unidades astronómicas . [ 14 ]

Sistema planetario

El 24 de agosto de 2010, un equipo de investigación liderado por Christophe Lovis de la Universidad de Ginebra anunció que la estrella tiene al menos cinco planetas , y posiblemente hasta siete. [ 7 ] [ 15 ] Los planetas fueron detectados utilizando el espectrógrafo HARPS , en conjunto con el telescopio de 3,6 m del ESO en el Observatorio La Silla en Chile , utilizando espectroscopia Doppler .

El 5 de abril de 2012, el astrónomo Mikko Tuomi, de la Universidad de Hertfordshire, presentó un artículo a Astronomy and Astrophysics, aprobado para su publicación el 6 de abril de 2012, en el que proponía un modelo de nueve planetas para el sistema. Al reanalizar los datos mediante análisis de probabilidad bayesiana , se revisaron los parámetros de los planetas previamente conocidos y se hallaron nuevas pruebas del planeta más interno (b), así como de dos planetas adicionales (i y j). [ 10 ]

Estudios posteriores desde 2014 han encontrado que un modelo de seis planetas es el que mejor se ajusta a los datos. [ 16 ] [ 18 ] [ 19 ] No se sabe que el sistema sea un sistema planetario en tránsito, y como tal es improbable que los planetas sean detectados o verificados por el método de tránsito .

Animación del sistema planetario

En 2017, una simulación orbital demostró que la formación de familias de cometas dinámicamente estables en el sistema HD 10180 es improbable. La razón identificada para la inestabilidad de las órbitas cometarias fue la ubicación del planeta más masivo, HD 10180 h, en la órbita más externa. [ 20 ]

Disposición orbital

Órbitas del sistema planetario HD 10180, utilizando la configuración orbital de un modelo newtoniano de ocho cuerpos (la estrella y siete planetas) teniendo en cuenta la disipación de marea [ nota 2 ]

El sistema contiene seis planetas con masas mínimas de entre 12 y 46 veces la de la Tierra (con masas que van desde aproximadamente la de Urano hasta la de un planeta menor que Saturno ) a radios orbitales de 0,06, 0,13, 0,27, 0,49, 1,43 y 3,38 UA . En el Sistema Solar, este conjunto de órbitas encajaría dentro del cinturón principal de asteroides .

No se conocen planetas en resonancias de movimiento medio , aunque el sistema tiene varias resonancias cercanas [ 7 ] , incluidas 3c:2i:1d y 3e:2j:1f. Las razones aproximadas de los períodos de las órbitas adyacentes son (procediendo hacia afuera): 1:5, 1:3, 1:3, 2:5, 1:5, 3:11.

Dado que se desconoce la inclinación de las órbitas de los planetas, actualmente solo se pueden obtener las masas planetarias mínimas. Las simulaciones dinámicas sugieren que el sistema no puede ser estable si las masas reales de los planetas superan las masas mínimas en un factor mayor que tres (correspondiente a una inclinación menor a 20°, donde 90° es de canto). [ 7 ] Un estudio de 2020 estableció límites superiores en las masas de los planetas confirmados basándose en no detecciones en la astrometría de Gaia : el planeta c es <8,626 M J , el planeta d es <10,37 M J , el planeta e es <20,44 M J , el planeta f es <14,03 M J , el planeta g es <10,62 M J , y el planeta h es <22,63 M J . [ 17 ] Si bien algunos de estos límites superiores están en el rango de masa de las enanas marrones , es probable que las masas reales sean significativamente menores.      

Planetas

Representación artística de HD 10180 d. También se muestran los planetas b y c en tránsito.

HD 10180 b es un posible planeta del tamaño de la Tierra (masa mínima 1,3 veces la de la Tierra) ubicado a 0,02 UA. Su radio orbital se estimó originalmente con una órbita casi circular a una distancia de 0,02225 ± 0,00035 UA (más cerca que Mercurio , aproximadamente una séptima parte de la distancia y correspondientemente más caliente), tardando 1,1 días en completar una órbita completa. [ 21 ] Los parámetros estimados del planeta b se revisaron en 2012 con un radio orbital ligeramente menor y una órbita más excéntrica. [ 10 ] La probabilidad de falsa detección fue inicialmente del 1,4%; [ 7 ] su probabilidad fue mejorada por Mikko Tuomi en 2012, pero no fue confirmada por estudios posteriores, como el de Kane en 2014. [ 16 ]

HD 10180 c , con una masa mínima comparable a la de Urano , es un Neptuno caliente . Las simulaciones dinámicas sugieren que si el gradiente de masa fuera mayor que un factor de dos, el sistema no sería estable. Su período orbital y excentricidad se estimaron originalmente en 5,75979 ± 0,00062 y 0,045 ± 0,026 respectivamente; sin embargo, estos valores se revisaron en 2012 a favor de una órbita más excéntrica. La probabilidad de detección falsa es inferior al 0,1 %. [ 7 ]

HD 10180 i es una posible pero no confirmada supertierra caliente afirmada por Mikko Tuomi en 2012. [ 10 ] Estudios posteriores no lo han confirmado.

HD 10180 d es un Neptuno caliente. Su masa se estimó inicialmente en >11,75 ± 0,65 masas terrestres (menor que la de Urano ) y en una órbita ligeramente excéntrica; sin embargo, en 2012 se volvió a estimar con una masa mayor y una órbita menos excéntrica.

Se cree que HD 10180 e es un Neptuno caliente con aproximadamente el doble de la masa de Neptuno. Su distancia orbital y excentricidad estimadas se redujeron en 2012. La probabilidad de detección falsa es inferior al 0,1 %. [ 7 ]

HD 10180 j es una posible supertierra caliente o enana gaseosa , afirmada por Mikko Tuomi en 2012. [ 10 ] Estudios posteriores no lo han confirmado.

HD 10180 f es un Neptuno caliente y de masa similar a HD 10180 e. Con una distancia orbital de 0,49 UA y una excentricidad de 0,12, su órbita es análoga a la de Mercurio, con un rango de temperatura de cuerpo negro similar. Sin embargo, debido a su gran masa, cualquier efecto invernadero causado por una atmósfera le proporcionaría temperaturas abrasadoras, similares a las de Venus o incluso superiores. Su distancia orbital y excentricidad estimadas se redujeron ligeramente en 2012. La probabilidad de detección falsa es inferior al 0,1 %. [ 7 ]

HD 10180 g es un planeta gigante con una masa mayor que la de Neptuno. Tiene una órbita significativamente excéntrica [ 16 ] a 1,4 UA y cruza la zona habitable prevista del sistema o se encuentra dentro de ella [ 16 ] [ 22 ], aunque no se ajusta a los modelos actuales de habitabilidad planetaria debido a su gran masa (al menos 23 veces la de la Tierra). Si es un gigante gaseoso , probablemente sea de Clase II de Sudarsky . Existe la posibilidad de que un satélite natural con suficiente presión atmosférica pueda tener agua líquida en su superficie. Su distancia orbital y excentricidad estimadas se redujeron en 2012, pero permanece en la zona habitable. La probabilidad de falsa detección es menor al 0,1%. [ 7 ]

HD 10180 h es el planeta conocido más grande y externo del sistema. Originalmente, se pensó que era un planeta gigante del tamaño de Saturno con una masa mínima 65 veces mayor que la de la Tierra, aunque esta masa mínima se ha revisado a la baja hasta 46 masas terrestres. [ 18 ] Orbita a 3,4 UA, una distancia comparable a la distancia de la parte exterior del cinturón de asteroides al Sol y, por lo tanto, es probable que sea un planeta de clase I de Sudarsky . La probabilidad de detección espuria es del 0,6 %. [ 7 ]

Véase también

  • Kepler-90 , una estrella con ocho planetas conocidos (la primera que se sabe que tiene un número igual de planetas que el Sistema Solar).
  • TRAPPIST-1 , una estrella con siete planetas conocidos.
  • HD 163296 , una estrella con cuatro planetas confirmados y muchos más candidatos a planetas.

Notas

  1. Para [Fe/H] igual a 0,08, la proporción viene dada por:
    10 0.08 = 1.20
    o el 120%.
  2. Los parámetros se obtienen del ajuste newtoniano que considera la disipación de mareas, tal como se indica en la tabla 6 de Lovis et al. (2010). En la tabla 3 del mismo artículo se presenta una solución puramente kepleriana con parámetros ligeramente diferentes.

Referencias

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