¿Es probable que alguna de las pequeñas lunas de Júpiter se haya formado en órbita alrededor de Júpiter o son todos asteroides capturados? Pensé en esta pregunta porque me preguntaba si el sistema planetario de una enana submarrón tendría asteroides o solo planetas redondos.
Respuesta corta:
Parece razonable suponer que muchas enanas marrones están orbitadas por muchos objetos con masas que van desde planetas gigantes hasta pequeños asteroides.
Respuesta larga:
Los planetas, las enanas marrones y las estrellas son algo similares pero también diferentes tipos de objetos astronómicos. Lo que es cierto para un tipo puede o no serlo para otro tipo.
El Sol tenía un disco circunestelar de gas y polvo cuando era joven.
Un disco circunestelar (o disco circunestelar) es una acumulación de materia en forma de toro, panqueque o anillo compuesta de gas, polvo, planetesimales, asteroides o fragmentos de colisión en órbita alrededor de una estrella. Alrededor de las estrellas más jóvenes, son los depósitos de material a partir del cual se pueden formar los planetas. Alrededor de las estrellas maduras indican que ha tenido lugar una formación planetesimal, y alrededor de las enanas blancas indican que el material planetario sobrevivió a toda la evolución estelar. Tal disco puede manifestarse de varias maneras.
https://en.wikipedia.org/wiki/Circumstellar_disc[1]
Un disco protoplanetario es un disco circunestelar giratorio de gas denso y polvo que rodea una estrella joven recién formada, una estrella T Tauri o una estrella Herbig Ae/Be. El disco protoplanetario también puede considerarse un disco de acreción para la estrella misma, porque pueden caer gases u otros materiales desde el borde interior del disco sobre la superficie de la estrella. Este proceso no debe confundirse con el proceso de acreción que se piensa que construye los propios planetas. Los discos protoplanetarios de fotoevaporación iluminados externamente se denominan proplyds.
En julio de 2018, se informó la primera imagen confirmada de un disco de este tipo, que contiene un exoplaneta naciente, llamado PDS 70b. 3 3
https://en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_disk[4]
La hipótesis nebular de la formación del sistema solar describe cómo se cree que los discos protoplanetarios evolucionan hasta convertirse en sistemas planetarios. Las interacciones electrostáticas y gravitatorias pueden causar que los granos de polvo y hielo en el disco se acumulen en planetesimales. Este proceso compite contra el viento estelar, que expulsa el gas del sistema, y la gravedad (acreción) y las tensiones internas (viscosidad), que atraen el material hacia la estrella central T Tauri. Los planetesimales constituyen los componentes básicos de los planetas terrestres y gigantes.[18][19]
https://en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_disk#Planetary_system[5]
Entonces, los planetas se formaron a partir del polvo y el gas de los discos circunestelares protoplanetarios.
¿Cómo se forman las lunas alrededor de los planetas?
Se cree que algunas de las lunas de Júpiter, Saturno y Urano se formaron a partir de análogos circunplanetarios más pequeños de los discos protoplanetarios.[20][21] La formación de planetas y lunas en discos geométricamente delgados, ricos en gas y polvo es la razón por la que los planetas están dispuestos en un plano eclíptico. Decenas de millones de años después de la formación del Sistema Solar, las pocas AU internas del Sistema Solar probablemente contenían docenas de cuerpos del tamaño de la luna a Marte que se estaban acumulando y consolidando en los planetas terrestres que vemos ahora. La luna de la Tierra probablemente se formó después de que un protoplaneta del tamaño de Marte impactara oblicuamente la proto-Tierra ~30 millones de años después de la formación del Sistema Solar.
Se cree que algunas de las lunas de Júpiter, Saturno y Urano se formaron a partir de análogos circunplanetarios más pequeños de los discos protoplanetarios.[20][21] La formación de planetas y lunas en discos geométricamente delgados, ricos en gas y polvo es la razón por la que los planetas están dispuestos en un plano eclíptico. Decenas de millones de años después de la formación del Sistema Solar, las pocas AU internas del Sistema Solar probablemente contenían docenas de cuerpos del tamaño de la luna a Marte que se estaban acumulando y consolidando en los planetas terrestres que vemos ahora. La luna de la Tierra probablemente se formó después de que un protoplaneta del tamaño de Marte impactara oblicuamente la proto-Tierra ~30 millones de años después de la formación del Sistema Solar. 2
Entonces, algunos planetas forman discos circunplanetarios de los que se forman algunas de sus lunas o satélites naturales.
En astronomía, una luna regular es un satélite natural que sigue una órbita relativamente cercana y progresiva con poca inclinación o excentricidad orbital. Se cree que se formaron en órbita alrededor de su luna primaria, a diferencia de las lunas irregulares, que fueron capturadas.
Hay al menos 57 satélites regulares de los ocho planetas: uno en la Tierra, ocho en Júpiter, 23 lunas regulares nombradas en Saturno (sin contar cientos o miles de pequeñas lunas), 18 conocidas en Urano y 7 lunas regulares pequeñas en Neptuno (la luna de Neptuno). la luna más grande, Tritón, parece haber sido capturada). Se cree que las cinco lunas de Plutón y las dos de Haumea se formaron en órbita alrededor de esos planetas enanos a partir de los desechos creados en colisiones gigantes.
No sé si alguno de los cuatro planetas interiores de nuestro sistema solar tenía discos circumpanetarios de los que se formaron lunas. Si Mercurio y Venus alguna vez tuvieron lunas, se secaron en el espacio interplanetario.
El origen de la Luna de la Tierra es un misterio. La teoría predominante es que un planeta del tamaño de Marte chocó con la Tierra y formó un anillo de escombros alrededor de la Tierra del que se formó la Luna. Si la Tierra alguna vez tuvo algunos mmones que formaron un disco circunplanetario, deben haberse perdido.
El origen de las dos pequeñas lunas de Mar también es incierto. https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Mars#Origen[6]
Por lo tanto, no sé si algún tipo terrestre forma discos circumplanetarios de los que se formen lunas. Quizás solo los planetas gigantes tienen discos circunplanetarios de los que se forman las lunas.
En astronomía, una luna irregular, un satélite irregular o un satélite natural irregular es un satélite natural que sigue una órbita distante, inclinada y, a menudo, excéntrica y retrógrada. Han sido capturados por su planeta padre, a diferencia de los satélites normales, que se formaron en órbita a su alrededor. Las lunas irregulares tienen una órbita estable, a diferencia de los satélites temporales que a menudo tienen órbitas irregulares similares pero que eventualmente se marcharán. El término no se refiere a la forma, ya que Tritón es una luna redonda, pero se considera irregular debido a su órbita.
https://en.wikipedia.org/wiki/Irregular_moon[7]
Dado que Júpiter tiene 8 lunas regulares (sólo 4 de ellas gigantes), Saturno tiene más de 23 cientos de pequeñas lunas, 18 en Urano y 7 pequeñas lunas regulares en Neptuno. Parece probable que los planetas gigantes puedan formar no sólo grandes lunas regulares sino también lunas regulares más pequeñas lo suficientemente pequeñas como para ser consideradas del tamaño de un asteroide.
Y una enana marrón tiene una masa intermedia entre un planeta y una estrella de baja masa. Por lo tanto, parece probable que muchas enanas marrones tengan equivalentes de discos circunestelares y circumplanetarios y que se formen objetos astronómicos más grandes y más pequeños a partir de esos discos.
En la actualidad, a los astrónomos les resulta mucho más fácil detectar planetas gigantes alrededor de otras estrellas que detectar planetas del tamaño de la Tierra. Pero han descubierto algunos exoplanetas que son mucho más pequeños que la Tierra.
Los astrónomos también esperan detectar exolunas orbitando exoplanetas. Pero, por supuesto, las primeras exolunas detectadas probablemente serían mucho más grandes que cualquier luna de nuestro sistema solar, y mucho menos que cualquier astroide de nuestro sistema solar.
Aquí hay un enlace a una lista de candidatos a exomoon, ninguno confirmado todavía:
https://en.wikipedia.org/wiki/Exomoon#Candidates[8]
El primer descubrimiento de un planeta de baja masa orbitando una enana marrón fue en 2008.
MOA-2007-BLG-192Lb, ocasionalmente abreviado como MOA-192 b, 2 es un planeta extrasolar a aproximadamente 3000 años luz de distancia en la constelación de Sagitario. El planeta fue descubierto orbitando la enana marrón o estrella de baja masa MOA-2007-BLG-192L. Con una masa de aproximadamente 3,3 veces la Tierra, es uno de los planetas extrasolares de menor masa en el momento del descubrimiento. Se encontró cuando provocó un evento de microlente gravitacional el 24 de mayo de 2007, que se detectó como parte del estudio de microlente MOA-II en el Observatorio de la Universidad Mount John en Nueva Zelanda. 1
El primario del sistema también es pequeño. Con aproximadamente el 6% de la masa del Sol, es probablemente demasiado pequeño para soportar reacciones de fusión, lo que lo convierte en una enana marrón que brilla tenuemente. 3 Además, la distancia proyectada estimada entre MOA-2007-BLG-192Lb y su principal es de aproximadamente 0,62 unidades astronómicas. 1 Eso significa que el planeta probablemente se formó con mucho hielo y gases, más parecido a Neptuno (un planeta gigante de hielo) en composición que a la Tierra (un planeta terrestre), según el astrónomo David Bennett de la Universidad de Notre Dame. 3
https://en.wikipedia.org/wiki/MOA-2007-BLG-192Lb[9]
Entonces, las enanas marrones no están restringidas a tener planetas gigantes como satélites. Pueden tener satélites mucho menos masivos que los planetas gigantes. Teniendo en cuenta el amplio rango de masas de los planetas y astroides que orbitan alrededor del Sol, y de las masas de lunas que orbitan planetas en el sistema solar, parece razonable deducir que los objetos que orbitan enanas marrones varían en tamaño hasta el tamaño de asteroides y meteoroides.
Pero se necesitarán técnicas de observación mucho más avanzadas para detectar objetos del tamaño de un asteroide alrededor de otras estrellas o enanas marrones.