Conferencia sobre Formación y Evolución de los Sistemas Planetarios – Dedicada al legado científico de Willy Kley

Esta publicación es para honrar el legado científico de Willy Kley, un pionero en el campo de la discos protoplanetariosquien falleció repentinamente el 21 de diciembre de 2021. Honrando su trabajo y su capacidad de unir a las personas, su grupo de investigación organizó una conferencia dedicada a Willy que tuvo lugar del 1 al 3 de agosto de 2022.

Perder a una persona es duro, especialmente si es inesperado. El 21 de diciembre de 2021 toda la comunidad investigadora en el campo de los discos protoplanetarios quedó en shock cuando recibimos la triste noticia: Profesor Willy Kley ha fallecido.

El Prof. Wilhelm Kley (Willy) fue un pionero en la investigación teórica de los discos protoplanetarios, habiendo realizado e inspirado cientos de proyectos de investigación. Incluso antes de que se descubrieran los exoplanetas, Willy había programado su propio código hidrodinámico para simular discos protoplanetarios. Desde 2000, ha sido profesor de física computacional en el instituto de astronomía y astrofísica de Universidad de Tubinga. Willy era un experto en muchos temas, incluyendo interacción planeta-disco, formación de huecos debido a planetas en discos, migración planetaria, estructura de disco circumbinarioy el inestabilidad de cortante vertical en discos.
No solo era un excelente investigador, sino que también era muy bueno reuniendo a la gente. Por lo tanto, su grupo de investigación decidió organizar una conferencia de tres días invitando a los colaboradores y amigos de Willy a compartir nuestra investigación y reconocer la influencia de Willy en nuestro trabajo.

Fue una conferencia única. Junto con muchas charlas científicas, debates y carteles, pasamos un buen y tranquilizador momento compartiendo recuerdos de Willy. La primera sesión de la conferencia estuvo dedicada a recordar a Willy como un gran colega y amigo, y también a su legado científico. Apoyó a muchos investigadores para continuar su camino o alcanzar el siguiente paso en su proyecto científico y carrera. Muchos colegas suyos describieron a Willy como un científico brillante, amable, generoso, entusiasta, afectuoso y optimista.
Durante el tiempo en Tübingen, desarrollamos una opinión unánime: la conferencia hizo justicia al legado, sin embargo, hubiéramos querido discutir todos los temas con el propio Willy.

Figura 2: Folleto de la Conferencia sobre Formación y Evolución de Sistemas Planetarios dedicada al legado científico de Willy Kley.

La parte científica de la jornada se dividió en varias sesiones en el campo de la formacion de planetas y discos protoplanetarios, ya que estos fueron los principales campos de investigación de Willy en los últimos años. La primera sesión científica comenzó con una charla sobre coagulación del polvoel agrupamiento de granos de polvo, para formar planetas. Estábamos discutiendo la importancia de incluir este proceso en los modelos de formación de planetas, ya que a menudo se descuida en los estudios teóricos hasta el momento. La próxima sesión, el crecimiento colisionado, continuó el tema de la formación de planetas resumiendo el proceso de los granos de polvo chocando y pegándose para formar partículas del tamaño de un guijarro. Estos guijarros pueden crecer aún más hasta planetesimales (cantos rodados del tamaño de un kilómetro), posiblemente nuevamente a través de colisiones. Durante la sesión, discutimos los desafíos de esa imagen como, por ejemplo, la velocidad de colisión: si es demasiado alta, las piedras se estrellarán y se fragmentarán, dando lugar a piezas más pequeñas en lugar de piezas más grandes. Además, abordamos otros mecanismos de crecimiento como acumulación de guijarros. En la tercera sesión del día, echamos un vistazo más de cerca a formacion de planetas en general. En esta sesión, consideramos lo que el composición de las atmósferas de los exoplanetas puede hablarnos de su formación en discos protoplanetarios. Debido a que la composición química del disco varía según la ubicación dentro del disco y el estado evolutivo, la composición de la atmósfera puede dar una idea de dónde y cuándo podría haberse formado un exoplaneta.

El segundo día de la conferencia comenzó con observaciones de discos protoplanetarios, revisando encuestas como MAPAS y DSHARP. Para una mejor comparación de los modelos teóricos con las observaciones, los modelos deben transformarse en observaciones sintéticas. La segunda sesión del día fue sobre inestabilidades de fluidos en discos. Inestabilidades son mecanismos importantes que desencadenan la mezcla de materiales y las diferencias de presión que crean puntos óptimos para la formación de planetas. Uno de los puntos de enfoque de la sesión fue la llamada inestabilidad de corte vertical que hace que el material en el disco se mueva hacia arriba y hacia abajo y mezcle las capas verticales de un disco protoplanetario. En las últimas dos sesiones del día, el tema fue migración planetaria. Una vez que los planetas se forman en un disco, no necesariamente permanecen en la órbita en la que se formaron, pero pueden emigrar hacia o más lejos de la estrella. La migración es causada por interacciones planeta-disco que tiran y empujan el planeta a través de torques. Durante la sesión, revisamos estas interacciones y sus efectos, tales como formación de anillos y huecos en el material del disco.

En el tercer y último día de la conferencia, estudiamos planetas circumbinarios y su formación. planetas circumbinarios están orbitando un sistema estelar binario. Hay varias observaciones de tales sistemas, y numerosas observaciones de discos circumbinarios, lo que indica que deberían existir aún más sistemas de planetas circumbinarios. Durante la sesión, acordamos que es imposible formar planetas en discos circumbinarios a través del crecimiento por colisión, porque las velocidades son demasiado altas y dan como resultado colisiones y fragmentaciones catastróficas; otros mecanismos de crecimiento deben ser importantes aquí. La segunda sesión del día se centró en discos circumbinarios, que a menudo muestran una cavidad interna excéntrica. La forma de la cavidad se ve afectada por propiedades binarias y procesos físicos como los mecanismos de enfriamiento. El disco también puede influir en la evolución orbital del sistema binario: la separación binaria puede contraerse o expandirse según las propiedades del disco. En la última sesión de la conferencia, discutimos discos de transición, que son discos que exhiben una cavidad interna del disco de gas y polvo. Revisamos el progreso de la investigación en las últimas décadas y discutimos procesos específicos como la migración de múltiples planetas en esos discos, discos excéntricos y discos deformados. La conferencia concluyó con un resumen de la conferencia por parte de los principales organizadores.

A pesar de las tristes circunstancias, la conferencia pudo brindar una gran perspectiva sobre un amplio campo de temas en el campo de la investigación. En casi todas las charlas, se destacó la influencia de Willy en el tema presentado y se compartieron recuerdos. El ambiente era increíblemente amistoso y colegiado. Willy fue y es indescriptiblemente extrañado aún más en una conferencia de este tipo, pero fue tranquilizador y reconfortante revisar los temas y el gran impacto de Willy. Él y su trabajo no serán olvidados y su legado vivirá como la base de nuestra comprensión de los discos protoplanetarios.

Lista de oradores principales de todas las sesiones

Coagulación de polvo – Joana Drążkowska
Crecimiento colisionado – Gerhard Gusano
formación de planetas – Bertram Bitsch
Observaciones – ana miotelo
Inestabilidades de fluidos – Hubert Klahr
Migración planetaria y resonancias – Sijme-Jan Paardekooper
Migración planetaria y resonancias (2º) – tienen rienda
planetas circumbinarios – ricardo nelson
Discos circumbinarios y de transición – Juan Picogna

Un agradecimiento especial a los principales organizadores Christoph Schäfer, Anna Penzlin y a todos los demás organizadores y colaboradores de la conferencia. Gracias adicionales a todos los participantes, que hicieron que esta conferencia fuera realmente única, y a Kees Dullemond, entre otras cosas, por presentarme a Willy hace unos años.

Descargo de responsabilidad: el autor de este fragmento formó parte del comité organizador de la conferencia y uno de los amigos y colaboradores de Willy. Este artículo contiene la opinión personal del autor sobre la conferencia y Willy Kley, que puede no ser la opinión de todos.

Astrobite editado por Sabina Sagynbayeva

Crédito de la imagen destacada: https://uni-tuebingen.de/fakultaeten/mathematisch-naturwissenschaftliche-fakultaet/fachbereiche/physik/institute/astronomie-und-astrophysik/computational-physics/mitarbeiter/

Acerca de Lina Kimmig

Soy un candidato a doctorado de primer año que trabaja en la Universidad de Heidelberg en el apasionante campo de la formación de planetas. A medida que los planetas se forman en discos protoplanetarios que existen alrededor de la mayoría de las estrellas jóvenes, estoy observando los efectos de diferentes procesos físicos en esos discos. Para investigar esos efectos, ejecuto simulaciones astrofísicas. Mi principal interés son los discos alabeados que tienen una forma retorcida tridimensional (un poco como las papas fritas Pringles). Fuera de la investigación, no solo me gusta comer papas fritas Pringles, sino que también me encanta bailar, coser, esquiar y los elefantes.

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