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Mu Arae

Coordenadas : 17 h 44 m 08.7 s , −51° 50′ 03″ Mu Arae es una estrella solitaria con un sistema planetario en la constelación de Ara . Su nombre es una designación de Bayer que s...

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Coordenadas : 17 h 44 m 08.7 s , −51° 50′ 03″Mapa del cielo
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Mu Arae es una estrella solitaria con un sistema planetario en la constelación de Ara . Su nombre es una designación de Bayer que se latiniza a partir de μ Arae , y se abrevia Mu Ara o μ Ara . Esta estrella se llama oficialmente Cervantes , pronunciado / s ɜːr ˈ v æ n t iː z / o sur- VAN -teez , [ 9 ] y a menudo se designa como HD  160691. Con una magnitud visual aparente de 5,15, [ 3 ] es débilmente visible a simple vista . Según las mediciones de paralaje , se encuentra aproximadamente a 51 años luz (16 pc ) del Sol . [ 2 ] Se está acercando con una velocidad radial de −10 km/s. [ 2 ]  

Mu Arae es similar al Sol, pero es más antiguo, un 10 % más masivo y ligeramente evolucionado . Posee cuatro planetas extrasolares conocidos, denominados Mu Arae b , c , d y e ; posteriormente llamados Quijote, Dulcinea, Rocinante y Sancho, respectivamente. Tres de ellos tienen masas comparables a la de Júpiter . Mu Arae c, el más interno, fue el primer Neptuno caliente o supertierra descubierto.

Nomenclatura

μ Arae ( latinizado como Mu Arae ) es la designación Bayer de la estrella . HD 160691 es la entrada en el Catálogo Henry Draper .

La convención establecida para los planetas extrasolares es que los planetas reciben designaciones que consisten en el nombre de la estrella seguido de letras romanas minúsculas que comienzan con "b", en orden de descubrimiento. [ 10 ] Este sistema fue utilizado por un equipo liderado por Krzysztof Goździewski . [ 11 ] Por otro lado, un equipo liderado por Francesco Pepe propuso una modificación del sistema de designación, donde los planetas se designan en orden de caracterización. [ 12 ] Dado que los parámetros del planeta más externo estaban mal restringidos antes de la introducción del modelo de 4 planetas del sistema, esto resulta en un orden diferente de designaciones para los planetas en el sistema Mu Arae. Ambos sistemas coinciden en la designación del planeta de 640 días como "b". El sistema antiguo designa al planeta de 9 días como "d", al planeta de 310 días como "e" y al planeta exterior como "c". Dado que la Unión Astronómica Internacional no ha definido un sistema oficial para la designación de planetas extrasolares, [ 13 ] la cuestión de qué convención es "correcta" permanece abierta; sin embargo, la mayoría de las publicaciones científicas posteriores sobre este sistema parecen haber adoptado el sistema de Pepe et al. , al igual que la entrada del sistema en la Enciclopedia de Planetas Extrasolares . [ 14 ] [ 15 ]

En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional lanzó NameExoWorlds , un proceso para dar nombres propios a ciertos exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. [ 16 ] El proceso implicó la nominación pública y la votación de los nuevos nombres. [ 17 ] En diciembre de 2015, la UAI anunció que los nombres ganadores fueron Cervantes para esta estrella y Quijote, Dulcinea, Rocinante y Sancho, para sus planetas (b, c, d y e, respectivamente; la UAI utilizó el sistema Pepe et al ). [ 18 ] [ 19 ]

Los nombres ganadores fueron los presentados por el Planetario de Pamplona, ​​España. Miguel de Cervantes Saavedra (1547–1616) fue un famoso escritor español y autor de El ingenioso hidalgo y Don Quijote de la Mancha . Los planetas llevan el nombre de personajes de esa novela: Quijote era el protagonista; Dulcinea su interés amoroso; Rocinante su caballo, y Sancho su escudero . [ 20 ]

En 2016, la IAU organizó un Grupo de Trabajo sobre Nombres de Estrellas (WGSN) [ 21 ] para catalogar y estandarizar los nombres propios de las estrellas. En su primer boletín de julio de 2016, [ 22 ] el WGSN reconoció explícitamente los nombres de exoplanetas y sus estrellas anfitrionas aprobados por el Grupo de Trabajo del Comité Ejecutivo sobre Nomenclatura Pública de Planetas y Satélites Planetarios, incluidos los nombres de estrellas adoptados durante la campaña NameExoWorlds de 2015. Esta estrella ahora figura como tal en el Catálogo de Nombres de Estrellas de la IAU. [ 9 ]

Características estelares

Según las mediciones realizadas por el satélite astrométrico Gaia , Mu Arae presenta una paralaje de 64,0853 miliarcosegundos a medida que la Tierra se mueve alrededor del Sol. Al combinar esto con la distancia conocida de la Tierra al Sol, significa que la estrella se encuentra a una distancia de 50,89 años luz (15,60 pársecs ) . [ 2 ] [ nota 2 ] Vista desde la Tierra tiene una magnitud aparente de +5,15 y, por lo tanto, es visible a simple vista .

El análisis astrosísmico de la estrella revela que es aproximadamente un 10 % más masiva que el Sol y significativamente más antigua, con alrededor de 6340  millones de años. [ 6 ] El radio de la estrella es un 28 % mayor que el del Sol y es un 90 % más luminosa. [ 7 ] La ​​estrella contiene el doble de hierro en relación con el hidrógeno que el Sol y, por lo tanto, se describe como rica en metales . Mu Arae también está más enriquecida que el Sol en el elemento helio . [ 6 ]

Mu Arae tiene un tipo espectral registrado de G3IV–V. [ 4 ] La parte G3 significa que la estrella es similar al Sol (una estrella G2V). La estrella podría estar entrando en la etapa de subgigante de su evolución a medida que comienza a agotar el hidrógeno en su núcleo. Esto se refleja en su clase de luminosidad límite , entre IV (las subgigantes) y V ( estrellas enanas de la secuencia principal como el Sol). Esta estrella tiene un bajo nivel de actividad cromosférica y una luminosidad de rayos X baja y no variable . [ 23 ]

Sistema planetario

Emulación en Celestia de los exoplanetas de Cervantes según la clasificación de gigantes gaseosos de Sudarsky : Dulcinea, Rocinante, Quijote y Sancho.
La estrella Mu Arae y las relaciones de distancia entre sus cuatro planetas.
Las órbitas de los tres planetas exteriores del sistema Mu Arae comparadas con las del Sistema Solar . La estrella central no está a escala. A la escala de esta imagen, el planeta más interno se ubicaría en el borde del disco que representa la estrella central.

Descubrimiento

En 2001, el equipo anglo-australiano de búsqueda de planetas anunció un planeta extrasolar , junto con el planeta que orbita Epsilon Reticuli . Se creía que el planeta, designado Mu Arae b , tenía una órbita muy excéntrica de alrededor de 743 días. [ 24 ] El descubrimiento se realizó analizando las variaciones en la velocidad radial de la estrella (medida observando el desplazamiento Doppler de las líneas espectrales de la estrella ) como resultado de ser atraída por la gravedad del planeta . Observaciones posteriores revelaron la presencia de un segundo objeto en el sistema (ahora designado como Mu Arae e ), que se publicó en 2004. En ese momento, los parámetros de este planeta estaban mal definidos y se creía que tenía una órbita de alrededor de 8,2 años con una alta excentricidad. [ 25 ] Más tarde, en 2004, se anunció un pequeño planeta interior designado Mu Arae c con una masa comparable a la de Urano en una órbita de 9 días. Este fue el primero de la clase de planetas conocidos como " Neptunos calientes " en ser descubierto. El descubrimiento se realizó mediante mediciones de velocidad radial de alta precisión con el espectrógrafo HARPS ( High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher ) . [ 23 ]

En 2006, dos equipos, uno liderado por Krzysztof Goździewski y el otro por Francesco Pepe, anunciaron de forma independiente modelos de cuatro planetas para las mediciones de velocidad radial de la estrella, con un nuevo planeta ( Mu Arae d ) en una órbita casi circular que dura aproximadamente 311 días. [ 11 ] [ 12 ] El nuevo modelo proporciona parámetros revisados ​​para los planetas previamente conocidos, con órbitas de excentricidad menor que en el modelo anterior e incluyendo una caracterización más robusta de la órbita de Mu Arae e. El descubrimiento del cuarto planeta convirtió a Mu Arae en el segundo sistema extrasolar conocido de cuatro planetas, después de 55 Cancri .

Arquitectura del sistema y habitabilidad

El sistema Mu Arae consta de un planeta interior con masa similar a la de Urano en una órbita cerrada de 9 días y tres planetas masivos, probablemente gigantes gaseosos, en órbitas amplias y casi circulares, lo que contrasta con las órbitas de alta excentricidad que se observan típicamente en planetas extrasolares de largo período. El planeta con masa similar a la de Urano podría ser un planeta ctónico , el núcleo de un gigante gaseoso cuyas capas exteriores han sido despojadas por la radiación estelar. [ 26 ] Alternativamente, podría haberse formado en las regiones internas del sistema Mu Arae como una "supertierra" rocosa. [ 23 ]

Los gigantes gaseosos internos "d" y "b" se encuentran cerca de la resonancia orbital 2:1 , lo que provoca que experimenten fuertes interacciones. La solución que mejor se ajusta al sistema es, de hecho, inestable: [ 27 ] [ 3 ] las simulaciones sugieren que el sistema se destruye después de 78 millones de años, lo cual es significativamente más corto que la edad estimada del sistema estelar. Se pueden encontrar soluciones más estables, incluidas aquellas en las que los dos planetas están realmente en resonancia (similar a la situación en el sistema Gliese 876 ), que dan un ajuste solo ligeramente peor a los datos. [ 12 ] Un estudio de 2022 encuentra un ajuste orbital estable para el sistema y estima un límite inferior en la inclinación del sistema de aproximadamente 20°. [ 28 ]

Las observaciones astrométricas realizadas con el Telescopio Espacial Hubble no han detectado ninguno de los planetas conocidos, pero han establecido límites superiores para las masas de los tres planetas exteriores: el planeta b tiene <4,3 M J , el planeta d tiene <7,0 M J y el planeta e tiene <4,4 M J. [ 3 ] Las búsquedas de discos circunestelares no muestran evidencia de un disco de escombros similar al cinturón de Kuiper alrededor de Mu Arae. Si Mu Arae posee un cinturón de Kuiper, es demasiado débil para ser detectado con los instrumentos actuales. [ 29 ]   

El planeta gigante gaseoso "b" se encuentra en la zona habitable de agua líquida de Mu Arae. Esto impediría la formación de un planeta similar a la Tierra en la zona habitable; sin embargo, las grandes lunas del gigante gaseoso podrían potencialmente albergar agua líquida. Por otro lado, no está claro si lunas con la masa suficiente para retener una atmósfera y agua líquida podrían formarse alrededor de un planeta gigante gaseoso, debido a una ley de escala teórica entre la masa de un planeta y su sistema de satélites. [ 30 ] Además, las mediciones del flujo ultravioleta de la estrella sugieren que cualquier planeta o luna potencialmente habitable podría no recibir suficiente radiación ultravioleta para desencadenar la formación de biomoléculas . [ 31 ] El planeta "d" recibiría una cantidad de radiación ultravioleta similar a la de la Tierra y, por lo tanto, se encuentra en la zona habitable ultravioleta . Sin embargo, sería demasiado caliente para que cualquier luna pudiera albergar agua líquida en su superficie.

Véase también

Notas

  1. ↑ Desde [Fe/H] = 0,30 ± 0,01
  2. ↑ La fórmula para convertir la paralaje en distancia esDistanortedomi inorte pagarsmidos=1pagarallaincógnita inorte ardosmidoonorteds{\displaystyle \scriptstyle \mathrm {Distancia\ en\ pársecs} ={\frac {1}{\mathrm {paralaje\ en\ segundos de arco} }}}

Referencias

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