Speaker
Mario Alexander Sucerquia Areiza
(Universidad de Antioquia)
Description
Los satélites de los planetas gigantes en sistemas extrasolares (exolunas) están comenzando a ganar atención por la comunidad exoplanetaria. Los instrumentos usados y las técnicas empleadas para para buscar exoplanetas (e.g Kepler, HARPS) están alcanzando niveles de sensibilidad y sofisticación suficientes como para detectar mediante métodos indirectos la presencia de tales cuerpos mientras orbitan alrededor de los exoplanetas gigantes, en especial para aquellos que se encuentran al interior de la zona de habitabilidad de la estrella. Sin embargo, la dinámica de las exolunas que orbitan los exoplanetas gigantes es rica y compleja: involucra, entre otros, el efecto gravitacional de las mareas y las relaciones entre los movimientos de rotación y traslación entre cada par de cuerpos del sistema: planeta-satélite y planeta-estrella, de cuyas interacciones se inducen torques entre los cuerpos y por ende, modificaciones en su momento angular orbital. Adicionalmente, está presente el efecto de las perturbaciones externas originadas por la presencia de los otros cuerpos masivos del sistema planetario. Estos procesos generan la migración del semieje mayor de las exolunas más masivas, hasta alcanzar una zona crítica, el radio de Hill secundario del sistema, que es una fracción del radio de Hill, donde la órbita se torna inestable y puede ser expulsada; este proceso sucede en periodos de tiempo cortos, del orden de algunos pocos Gyr (J. W. Barnes, D. P. O’Brien, 2002). En este trabajo se presenta una revisión de los métodos desarrollados para evaluar la evolución dinámica y el destino final de los exosatélites inestables. Se presta especial atención a un escenario nunca antes estudiado en el cual exolunas masivas e inestables son transferidas desde los planetas gigantes ya formados hacia la estrella misma. Esas lunas transferidas (llamadas “ploonets”) podrían potencialmente convertirse en planetas de baja masa (o embriones planetarios dependiendo del estadio evolutivo del disco protoplanetario) o alterar la formación de planetas terrestres a través de impactos planetarios cataclísmicos o perturbaciones gravitacionales. Se describen acá las herramientas computacionales y métodos empleados para estudiar la dinámica de las ploonets. Estos incluyen el uso combinado de integradores numéricos de alto orden y simplécticos disponibles en el paquete de simulaciones gravitacionales de n-cuerpos “Mercury” (Chambers, 1999), la aplicación de las propiedades del problema restringido de los tres cuerpos para evaluar las condiciones de la transferencia desde un punto de vista teórico y el tratamiento del problema como un problema de targeting en el contexto del problema de transferencias orbitales. Finalmente como aplicación se discuten los resultados de las transferencias orbitales obtenidas de las simulaciones realizados en diferentes contextos planetarios: sistemas planetarios sintéticos compuestos de un gigante joviano, el Sistema Solar y el sistema planetario múltiple HD108874, y se discuten las posibles implicaciones de tales transferencias.
Primary authors
Dr
Jorge Iván Zuluaga Callejas
(Universidad de Antioquia)
Mario Alexander Sucerquia Areiza
(Universidad de Antioquia)
