Evolución dinámica de un sistema planetario luego del pasaje de un planeta errante

DE ELÍA GONZALO CARLOS; DARRIBA LUCIANO; ZANARDI MACARENA; DUGARO AGUSTIN

La Plata

Taller; IX Taller de Ciencias Planetarias; 2018

Facultad de Ciencias Astronomicas y Geofisicas. Universidad Nacional de La Plata

Existe un gran número de estrellas que pertenecen a cúmulos jóvenes y, por lo tanto, compactos. Un número considerable de dichas estrellas podrían tener un sistema planetario ligado a ellas. Es posible que un planeta perteneciente a uno de estos sistemas sea eyectado, resultando enlos llamados planetas errantes (PE). Otro posible origen para estos planetas es que se han formado de la condensación del gas del cúmulo y no del disco protoplanetario asociado a la estrella central. Independientemente del origen de un PE, es posible que éste vaya a la deriva a través del cúmulo, pudiendo entrar en el campo gravitatorio de una estrella y sea capturado, interactuando con los cuerpos ligados a dicho sistema. Este trabajo se divide en dos objetivos principales. El primero de ellos es analizar el estado dinámico del sistema cuando se produce la interacción con el PE. Este análisis contempla la clasificación del estado del sistema, es decir, si el PE genera un pasaje, un intercambio planetario, una captura temporal o la ruptura del sistema. También se analiza en esta primera etapa cómo el PE afecta los parámetros orbitales del gigante ligado, haciendo una descripción de la distribución de semiejes y excentricidades. Este último resultado tiene un particular interés ya que, si el paso de l PE genera un gigante excéntrico, en un período suficientemente extendido de tiempo éste puede perturbar considerablemente el disco de pequeños cuerpos. Por ello, en esta etapa también se describe el estado del disco inmediatamente después de que se produjo el paso del PE. La segunda parte de este trabajo consiste en estudiar, una vez que ocurrió el evento con el PE, cómo evoluciona el sistema en un período extendido de tiempo (100 Myr). Según estudios como en Zanardi et al. (2017), un evento de dispersión planetaria produce gigantes excéntricos que remueven eficientemente el material del disco. Estos gigantes también producen las llamadas partículas tipo-F, cuyo plano orbital oscila de directo a retrógrado a lo largo de su evolución. Por todo esto, esta segunda etapa de análisis se centra en estudiar si la generación de gigantes excéntricos producidos por el pasaje de un PE afecta al disco de igual manera que un gigante excéntrico producto de un scattering planetario. La evolución de los sistemas estudiados se llevaron a cabo mediante el uso de un código de N-cuerpos (MERCURY) para simular la evolución dinámica del sistema, compuesto por una estrella tipo Solar, un planeta gigante ligado en órbita circular, y un disco de partículas sin masa, en el cual ingresa el PE en una órbita inicialmente parabólica. Todos los cuerpos intervinientes en las simulaciones se mueven en órbitas coplanares.