Estrellas gigantes que se tragan planetas: el descubrimiento de cómo se erosionan capa a capa poco a poco
Cuando un planeta gaseoso gigante acaba dentro de una estrella, no muere en un instante: se consume lentamente, enriqueciendo a la estrella con elementos valiosos y dejando rastros químicos que pueden observarse durante millones de años.
Las estrellas similares al Sol, es decir, las enanas, al envejecer se hinchan hasta convertirse en gigantes rojas. Al expandirse, sus capas más externas pueden llegar a alcanzar a los planetas más cercanos. Por ejemplo, un planeta gigante como Júpiter podría quedar engullido por la envoltura estelar.
Si hasta ahora se pensaba que un planeta de este tipo se encaminaba hacia un final rápido y "catastrófico", un nuevo estudio teórico, en el que se simula la absorción de un planeta gaseoso por parte de su estrella, muestra sorprendentemente que el planeta no se destruye necesariamente de una sola vez. Este pierde masa de forma continua, como si la estrella lo "raspara" capa a capa: un final más lento de lo previsto, pero, en cualquier caso, ineludible. Traducción realizada con la versión gratuita del traductor DeepL.com
La fricción que desgasta a un gigante gaseoso
Una vez que el planeta gaseoso se encuentra dentro de la envoltura exterior de la estrella convertida en gigante roja, la fricción con el gas de la atmósfera del planeta, debida a su movimiento orbital, genera una especie de onda de choque frontal que deja una estela de turbulencia a su paso.
Es precisamente en la zona de contacto entre la atmósfera planetaria y el gas estelar donde surge el mecanismo clave de este desprendimiento progresivo, capa a capa: la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz.
El efecto de esas inestabilidades en el planeta es arrancar sus capas más externas. Las simulaciones muestran que la tasa de eliminación de gas depende de la intensidad con la que el gas estelar impacta contra el planeta.
Los autores de este reciente estudio estiman tasas de pérdida del orden de 10⁻⁵ masas solares (una centésima de milésima) por hora. Aunque parezca insignificante, esta cifra representa un valor enorme, capaz de consumir un gigante gaseoso en cuestión de días.
El hecho de que el planeta gaseoso sea absorbido por las capas externas de su estrella tiene importantes consecuencias que permiten explicar aspectos interesantes de la composición química de las estrellas gigantes.
La firma química de una comida estelar
Uno de los aspectos curiosos de las estrellas gigantes tiene que ver con la cantidad de litio presente en sus atmósferas. La estructura de estas estrellas es tal que favorece su rápida combustión, por lo que sus atmósferas deberían ser pobres en litio o carecer por completo de él.
Por el contrario, es bastante frecuente observar estrellas gigantes ricas en litio, denominadas "lithium rich". Una de las hipótesis formuladas para explicar la abundancia de litio está precisamente relacionada con el proceso por el cual estas estrellas aumentan su contenido de litio, ya que lo obtienen de los planetas gaseosos que engullen.
El estudio sugiere que la absorción gradual de un planeta podría aumentar la abundancia superficial de litio en aproximadamente un 25-30 % y dejar una huella observable durante periodos de unos 100 millones de años.
La consecuencia más amplia es que muchas más estrellas de lo que se pensaba podrían mostrar rastros de antiguos planetas devorados. Si la ablación —es decir, el proceso de eliminación capa por capa— es continua, el planeta puede enriquecer la atmósfera de la estrella con sus elementos constituyentes durante su absorción.
Los planetas jupiterianos que son engullidos por sus estrellas gigantes no desaparecen sin más, sino que dejan en la atmósfera de su estrella un mensaje "químico" que los astrónomos pueden descifrar en el espectro.
Referencia de la noticia
"Continuous mass ablation of planets engulfed in stellar envelopes" Mike Y. M. Lau et al. 2026, A&A in press