¿Es plausible un planeta del tamaño de Júpiter en una zona habitable?

Ya hemos encontrado exoplanetas que coinciden con este criterio. Por ejemplo , HD_100777_b tiene una masa ligeramente superior a la de Júpiter y orbita su estrella a la misma distancia del sol que nuestra Tierra. (La estrella tiene un tamaño similar a nuestro sol, pero no verifiqué el brillo, por lo que no sé con certeza si está en la zona habitable).

Puede explorar los exoplanetas conocidos usando: http://exoplanets.org/plots

Esto deja en claro que hay muchos planetas que coinciden con el tamaño y la distancia que necesita.

Absolutamente.

Esto solo tomaría unos pocos pasos simples y un poco de suerte. Así es como podría suceder:

1. Una protoestrella se forma a partir de una nube de gas que colapsa. Una esfera gigante de gas y polvo se derrumba sobre sí misma. La presión es tan grande que la esfera comienza una fusión nuclear y comienza a emitir luz.

2. Se forma un disco de acreción . La protoestrella comienza a acumular materia a su alrededor. Los elementos pesados ​​formados a partir de supernovas, junto con el gas, el polvo y el hidrógeno y el helio circundantes comienzan a fusionarse en un disco alrededor de la estrella.

3. Los cuerpos comienzan a formarse en el disco. El disco es realmente un disco protoplanetario por ahora. Los pequeños granos de polvo comienzan a crecer a través de las colisiones. Con el tiempo se convierten en planetesimales , que se agrupan en grandes esferas. Por ahora, la estrella ha entrado en la secuencia principal.

4. Se forma un gigante gaseoso. Una de las esferas más grandes reúne una envoltura de gas a su alrededor. Acrecienta material de manera similar a la estrella, aunque no es tan masiva como la estrella. Ahora es un planeta gaseoso. Puede coleccionar lunas o formar un sistema de anillos. Otros planetas podrían formarse a su alrededor.

5. El gigante gaseoso migra . Lo más probable es que el gigante gaseoso no se forme en la zona habitable. Sin embargo, a través de interacciones con otros cuerpos (como otros gigantes gaseosos), puede cambiar su órbita, alejándose o acercándose a la estrella. El modelo de Niza dice que esto sucedió en nuestro Sistema Solar, acercando a Júpiter y Saturno mientras que Urano y Neptuno se alejaron.

   La migración también es posible a través de interacciones de marea entre el disco y el planeta. Esto puede explicar por qué los Júpiter calientes están extremadamente cerca de sus estrellas madre.

¡Y eres bueno!

Inconvenientes:

• Las fuerzas de marea en la luna del planeta que está orbitando podrían ser un problema. Este es el caso de Io , una luna de Júpiter. Demasiado estrés podría tener algunos efectos dramáticos.

• Posibles inestabilidades orbitales podrían resultar de la formación del planeta. Lo más probable es que la luna no se haya formado alrededor del gigante gaseoso si la luna es tan masiva. Esto significa que apostaría a que la luna fue capturada por la gravedad del gigante gaseoso. Esto sucede ocasionalmente a pequeña escala , pero aquí es plausible. ¿Qué tiene esto que ver con la órbita? Bueno, supongo que el planeta no se deslizó en una órbita muy circular. Lo más probable es que inicialmente tenga una gran excentricidad , aunque podría volverse más circular a medida que pasa el tiempo, y podría estar bien para cuando aparezca la vida.

• Durante el tiempo en que la órbita es muy excéntrica, hay una pequeña, muy pequeña, posibilidad de que la luna se acerque al límite de Roche de Júpiter , la esfera dentro de la cual un cuerpo pequeño puede romperse en pedazos. Este sería el golpe de gracia para la vida en el planeta que se forma en el futuro.

¿Podría formarse vida aquí?

Esto es complicado. Dada la elección, elegiría un planeta terrestre que orbita solo sobre una luna como esta para albergar vida. En el escenario que acabo de describir, hay muchos factores que podrían dificultar las cosas para la vida, siendo la excentricidad de la órbita uno de ellos. Diría que la vida aquí podría desarrollarse, pero probablemente en un entorno más protegido. Subterráneo sería mi elección. Los extremófilos podrían ser los primeros en surgir y, con el tiempo, tal vez podrían convertirse en los insectoides que desea.

¿Qué tan apegado estás a la cifra de 0,8 g para la gravedad de la superficie del mundo natal?

Las lunas más pequeñas son generalmente más plausibles; Ganímedes (el más grande de Júpiter) pesa aproximadamente 0,15 g. Dependiendo de sus suposiciones sobre la densidad, su mundo natal tendría unas 30 masas de Ganímedes, que es algo así como 10 veces la masa de todas las lunas de Júpiter juntas.

Sin embargo, una primaria más grande podría respaldar eso. Aquí hay un artículo que describe simulaciones de gigantes gaseosos de hasta 12 masas de Júpiter que forman lunas más grandes que Marte.

Un seminario semanal de SETI muy reciente (publicado en youtube) fue sobre la formación y migración de planetas. Enlace

Vale la pena observar cómo se forman y se mueven los gigantes gaseosos alrededor del sistema y por qué el nuestro es extraño.

A partir de esos detalles, imagina cómo entra y sale un gigante gaseoso, deteniéndose a la distancia correcta; mientras tanto, captura un planeta terrestre considerable en lugar de dispersarlo o rodar sobre él.

Básicamente, agregue un segundo gigante más pequeño (como el nuestro), ajuste la composición del disco protosolar y juegue con el tiempo limpiando el material restante en el momento adecuado, y agregue una pizca de suerte. Tal vez uno de los mundos rocosos cercanos originales es lanzado a una órbita larga similar a un cometa y regresa cerca del mismo lugar en unos pocos millones de años como lo hacen las órbitas, y para entonces la construcción se ha reducido y queda atrapado en un órbita retrógrada por el gigante que ocupa su antiguo espacio.