Motivo de una correlación entre Hot Jupiters y una mayor metalicidad en los datos de Kepler

Esta pregunta es de un análisis de datos amateur que hice en mayo de 2015 de datos de Kepler.nasa.gov/Mission/discoveries . Había 80 planetas del tamaño de Júpiter en la tabla de planetas "confirmados" de Kepler en este sitio web (hasta el 1/4/15) que tenían estrellas anfitrionas con datos de metalicidad. De estas, 24 estrellas tienen [Fe/H}>0,2 y 40 tienen -0,1<[Fe/H]<+0,2. Este es un porcentaje mucho más alto que la muestra en su conjunto. ¿Sería esto una fuerte evidencia de que las mediciones de alta metalicidad se deben a la acumulación? O, ¿las medidas de metalicidad dadas reflejan abundancia más profunda en la estrella de lo que puede contar la acreción (es decir, es más probable que las estrellas de mayor metalicidad tengan Júpiter en general)?

Respuestas (1)

Este es un fenómeno bien conocido y bien investigado. Sí, ciertamente existe una correlación entre la metalicidad y la probabilidad de observar un Júpiter caliente.

Hay dos clases de explicación.

(1) La correlación es real y se debe al hecho de que es más fácil formar embriones planetarios a partir de material rico en metales en el modelo de acumulación de núcleos de formación de planetas gigantes.

(2) Los exoplanetas observados son aquellos que no fueron tragados. Las hostias son ricas en metales porque se tragaron otras.

Finalmente, se pensó que era posible que pudiera haber un sesgo de observación. Los planetas son más fáciles de encontrar y medir alrededor de estrellas de alta metalicidad. Esto se aplicó principalmente a la técnica Doppler, porque las estrellas de alta metalicidad tienen líneas espectrales más fuertes. La detección de tránsito debería verse mucho menos afectada.

La mayoría piensa que está ocurriendo alguna forma de (1). (2) se argumenta en contra porque la correlación todavía aparece en estrellas con una amplia variedad de profundidades de zona de convección en las que se habría mezclado el material planetario. Sin embargo, no estoy seguro de que esté muerto, ha habido una serie de afirmaciones de mejoras en la abundancia que parecen ser el producto de la inmersión del planeta.

Añadiré algunas referencias más adelante. Sin embargo, buen trabajo para descubrir la correlación si no sabía nada de ella previamente.

(2) me sorprende como si fuera una cosa. No hubiera esperado que hubiera suficiente material en los planetesimales para alterar significativamente la metalicidad aparente de la estrella.
@zibadawatimmy Por supuesto, depende de hasta qué punto se diluya y esto, a su vez, depende de la cantidad de estrella con la que se mezcle. En principio, una estrella con una zona de convección muy delgada (por ejemplo, una estrella de tipo F) podría exhibir una anomalía de abundancia significativa como resultado de engullir una masa terrestre de material planetario rocoso. El argumento es que la correlación discutida también parece estar presente en estrellas de tipo G y K con zonas de convección más gruesas. Esto no quiere decir que no suceda.