Un enigmático exoplaneta conserva su atmósfera a pesar de su cercanía a la estrella anfitriona        

Por: Johns Hopkins University.

05 de junio de 2024

Concepto artístico de TIC365102760 b, apodado Fénix por su capacidad para sobrevivir de cerca a la intensa radiación de una estrella gigante roja. Crédito de la imagen: Roberto Molar Candanosa/Universidad Johns Hopkins.

Un enigmático exoplaneta que debería haber sido reducido a una simple roca desnuda por la intensa radiación de su estrella anfitriona, de alguna manera desarrolló una atmósfera hinchada, el último de una serie de descubrimientos que obligan a los científicos a repensar las teorías sobre cómo los planetas envejecen y mueren en ambientes extremos. Apodado "Fénix" por su capacidad para sobrevivir a la energía radiante de su estrella gigante roja, el planeta recién descubierto ilustra la gran diversidad de sistemas extrasolares y la complejidad de la evolución planetaria, especialmente al final de la vida de las estrellas.

"Este planeta no está evolucionando como pensábamos, parece tener una atmósfera mucho más grande y menos densa de lo que esperábamos para estos sistemas", dijo Sam Grunblatt, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins que dirigió la investigación. "La gran pregunta es cómo mantuvo esa atmósfera a pesar de estar tan cerca de una estrella anfitriona tan grande". El nuevo planeta pertenece a una categoría de mundos raros llamados "Neptunos Calientes" porque comparten muchas similitudes con el gigante helado más externo del sistema solar a pesar de estar mucho más cerca de sus estrellas anfitrionas y mucho más calientes.

Oficialmente llamado TIC365102760 b, el planeta hinchado es sorprendentemente más pequeño, más viejo y más caliente de lo que los científicos creían posible. Es 6,2 veces más grande que la Tierra, completa una órbita alrededor de su estrella anfitriona cada 4,2 días y está aproximadamente seis veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol. Debido a la edad de Fénix y las temperaturas abrasadoras, junto con su densidad inesperadamente baja, el proceso de despojamiento de su atmósfera debe haber ocurrido a un ritmo más lento de lo que los científicos creían posible, concluyeron los científicos.

También estimaron que el planeta es 60 veces menos denso que el "neptuno caliente" más denso descubierto hasta la fecha, y que no sobrevivirá más de 100 millones de años antes de comenzar a morir en espiral hacia su estrella gigante. "Es el planeta más pequeño que hemos encontrado alrededor de una de estas gigantes rojas, y probablemente el planeta de menor masa orbitando una estrella gigante [roja] que jamás hayamos visto", dijo Grunblatt. "Por eso parece realmente extraño. No sabemos por qué todavía tiene atmósfera cuando otros 'Neptunos calientes' que son mucho más pequeños y mucho más densos parecen estar perdiendo sus atmósferas en ambientes mucho menos extremos".

Grunblatt y su equipo pudieron obtener esos conocimientos ideando un nuevo método para ajustar los datos del satélite de estudio de exoplanetas en tránsito de la NASA. El telescopio del satélite puede detectar planetas de baja densidad a medida que atenúan el brillo de sus estrellas anfitrionas cuando pasan frente a ellos. Pero el equipo de Grunblatt filtró la luz no deseada en las imágenes y luego las combinó con mediciones adicionales del Observatorio WM Keck en el volcán Maunakea de Hawaii, una instalación que rastrea las pequeñas oscilaciones de las estrellas causadas por sus planetas en órbita.

Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a comprender mejor cómo podrían evolucionar atmósferas como la de la Tierra, dijo Grunblatt. Los científicos predicen que en unos pocos miles de millones de años el Sol se expandirá hasta convertirse en una estrella gigante roja que se hinchará y engullirá a la Tierra y a los demás planetas interiores. "No entendemos muy bien las últimas etapas de la evolución de los sistemas planetarios", aseveró Grunblatt. "Esto nos dice que tal vez la atmósfera de la Tierra no evolucione exactamente como pensábamos que lo haría".

Los planetas hinchados suelen estar compuestos de gases, hielo u otros materiales más ligeros que los hacen, en general, menos densos que cualquier planeta del sistema solar. Son tan raros que los científicos creen que sólo alrededor del 1% de las estrellas los tienen. Los exoplanetas como Fénix no se descubren con tanta frecuencia porque sus tamaños más pequeños los hacen más difíciles de detectar que los más grandes y densos, señaló Grunblatt. Es por eso que su equipo está buscando más de estos mundos más pequeños. Ya han encontrado una docena de candidatos potenciales con su nueva técnica.

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