Si los anillos planetarios se mantienen dentro del límite de Roche, ¿cómo es que los anillos de J1407b se extienden tanto? Seguramente la gravedad y las fuerzas de las mareas deberían ser lo suficientemente bajas como para permitir que se forme una luna.
Hay algunas formas en que podría ser posible un sistema de anillos gigantes fuera del límite de Roche. Los sistemas de anillos pueden extenderse mucho más allá del límite de Roche si son muy débiles o muy jóvenes. Un sistema de anillo débil/ligero no tiene suficiente masa para fusionarse y un sistema joven podría no tener suficiente tiempo. Las pequeñas lunas jóvenes con mucho calor interno de formación también pueden ser volcánicamente activas, alimentando un sistema de anillos.
El anillo E de Saturno está muy por fuera del límite de Roche.
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Sin embargo, la explicación más probable de sus anillos enormes y muy densos es que J1407b es muy joven y gran parte de su sistema de anillos probablemente se fusionará en lunas con el tiempo. Las rupturas en su sistema de anillos sugieren que algunas lunas ya están despejando caminos en sus anillos.
Su masa también es muy significativa. Si bien es difícil de estimar, se cree que tiene entre 10 y 40 Júpiter en masa. fuente _ Eso le daría una masa en el rango de 33 a 130 Saturnos y un límite de Roche de 3 a 5 veces (raíz cúbica de la masa), la distancia al centro de Saturno, quizás 6-10 veces la distancia desde la superficie. Debido a que su sistema de anillos es unas 200 veces el tamaño de los anillos de Saturno, la masa por sí sola no explicaría parte de ello. Lo más probable es que sea una combinación de un planeta muy masivo/quizás una estrella enana marrón y una planta/estrella joven con un sistema de satélites aún en formación.
También podría haber un campo magnético muy poderoso en juego que ayude a evitar que los restos del anillo se conviertan en satélites, pero eso es solo una especulación de mi parte.
En realidad, hay dos formas principales de formar anillos, que llamaré enfoques de abajo hacia arriba y de arriba hacia abajo.
En el enfoque de abajo hacia arriba, una luna u otro cuerpo se mueve dentro del límite de Roche del planeta y es desgarrado por las fuerzas de las mareas. Las partículas resultantes luego se asientan en un plano y se esparcen alrededor del planeta hasta que se forma un anillo, de densidad aproximadamente uniforme. Con el tiempo, el anillo puede disiparse y disolverse, o puede crecer si se rompen más satélites cerca del planeta.
El enfoque de arriba hacia abajo involucra material sobrante del comienzo del sistema planetario. Los planetas, lunas y otros cuerpos se forman a partir del disco protoplanetario al principio de la vida de un sistema y se unen a partir de fragmentos más pequeños. Los objetos más masivos ricos en volátiles se hacen más grandes y se convierten en gigantes gaseosos. Luego dominan aún más su parte del sistema planetario y pueden acumular más materia una vez que hayan terminado de formarse. Esta materia puede crear un gran anillo alrededor del planeta, sin necesidad de satélites.
Esta es la hipótesis actual sobre cómo se formaron los anillos de J1407b. Kenworthy y Mamajek (2015) escriben
Este eclipse y modelo implican que estamos viendo un disco circunplanetario en una transición dinámica a una estructura de anillo esculpida por un exosatélite, que es una de las primeras vistas fuera de nuestro sistema solar.
Es probable que este disco circunplanetario sea un remanente del disco protoplanetario original del sistema. También puede estar conduciendo a la formación de una exoluna.
