Las estrellas de rápida rotación y su influencia en el clima de sus planetas.

Las estaciones del año se producen fundamentalmente por la inclinación del eje de rotación de la Tierra.
En aquel Hemisferio que “mira” al Sol, los rayos son más perpendiculares que en el otro. Luego, en esa parte del Planeta se aprovecha mejor la energía recibida y hace más calor. En el Hemisferio opuesto, obviamente sucede lo contrario y hace menos calor.
Esto es así debido a que la órbita de la Tierra es generosamente circular. Su poca excentricidad hace que la Tierra se acerque solamente 1 millón de Kms. al Sol cuando está en el perihelio (punto más cercano al Sol), lo que no es de gran importancia en el incremento de la temperatura, frente a los 150 millones Kms. de distancia promedio. De lo contrario, si, habría que tener en cuenta ese acercamiento además de la inclinación del eje Terrestre.
Pero hay otros factores que pueden acentuar las estaciones del año de un planeta, por ejemplo: la rotación de la estrella anfitriona.

Si la estrella es de rápida rotación, se deformará abultándose en su ecuador y achatándose en sus polos. La radiación que se genera en su núcleo, encuentra más camino a recorrer hacia el exterior en la dirección del ecuador. Luego, la estrella tendrá menor temperatura superficial y brillo en su ecuador que en sus polos. Así, la mayor radiación se tendrá a través de las regiones polares. A esto se lo conoce como obscurecimiento gravitacional o por gravedad (gravity-darkening).
Esto le suele suceder a las vigorosas estrellas jóvenes, las que además, son grandes radiadoras de energía ultravioleta.
Un planeta orbitando circularmente cerca del ecuador estelar sentirá la misma radiación a lo largo de su órbita, si no se tiene en cuenta la inclinación de su eje de rotación.
Pero si el planeta tiene una órbita muy inclinada, en su camino cruzará del ecuador hacia los polos de la estrella, por donde se irradia más energía. Aunque su órbita fuera circular, recibiría mucha más radiación que cuando transita por el ecuador de la estrella. Más aún; a lo largo de su órbita, en lo que sería un año en ese planeta, pasaría dos veces por los polos (una vez por cada uno) y dos veces por el ecuador. Así tendría dos veranos y dos inviernos de gran diferencia estacional. Veranos infernales y gélidos inviernos. Se estima que en estos casos, el planeta tendía variaciones del 15% en su temperatura promedio y del 80% en energía ultravioleta de la estrella.

girocalor

Ilustración publicada en el trabajo de John P. Ahlers.

En el gráfico se muestra el comportamiento del flujo recibido por un en torno a una estrella de rápida rotación. En azul se muestra el caso en que el planeta tenga un eje de rotación a 0º respecto del ecuador, en rojo para 45º y en verde par 90º. En cada caso se muestra la curva de variación anual para inlcinaciomes orbitales de 0º, 30º y 90º.

Si agrega una excentricidad y una inclinación del eje de rotación, esto se acentuaría más aún.

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Referencia:

Fuente:

pdp.

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