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Creación artística del exoplaneta TOI 849 orbitando su estrella en el llamado desierto de Neptuno. Crédito: Universidad de Warwick / Mark Garlick.
Astrónomos de la Universidad de Warwick en Coventry, Inglaterra, han descubierto el núcleo superviviente de un gigante gaseoso en órbita alrededor de una estrella distante, ofreciendo una visión sin precedentes del interior de un planeta.
Se cree que el planeta, que es del mismo tamaño que Neptuno en nuestro sistema solar, es un gigante gaseoso que, o bien fue despojado de su atmósfera, o bien no pudo formarla en sus primeros años de vida.
El descubrimiento ofrece la oportunidad única de mirar dentro del interior de un exoplaneta y de aprender sobre su composición, destacan los investigadores.
Ubicado alrededor de una estrella muy parecida a nuestro Sol, aproximadamente a 730 años luz de distancia, el planeta, llamado TOI 849 b, orbita tan cerca de su estrella anfitriona que un año equivale a solo 18 horas terrestres. Su temperatura superficial es de alrededor de 1800K (1526,85 °C).
TOI 849 b fue descubierto durante un estudio de estrellas por el Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Transito de la NASA (TESS), utilizando el método de tránsito: observa estrellas para detectar que un planeta ha pasado frente a ellas.
TESS se lanzó a la órbita de la Tierra en abril de 2018 y ha descubierto más de 50 mundos extraterrestres hasta la fecha, junto con más de 2.000 candidatos aún no confirmados.
En el desierto de Neptuno
TOI 849 b estaba ubicado en el 'desierto de Neptuno', un término utilizado por los astrónomos para referirse a una región cercana a las estrellas donde rara vez vemos planetas de la masa de Neptuno o más grandes.
El equipo determinó que la masa de TOI 849 b es 2-3 veces mayor que Neptuno, pero también que es increíblemente densa, con todo el material que conforma esa masa aplastada en un objeto del mismo tamaño.
El autor principal, David Armstrong, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, explica en un comunicado : “Si bien este es un planeta inusualmente masivo, está muy lejos de ser el más masivo que conocemos. Pero es el más masivo que conocemos por su tamaño, y extremadamente denso para algo del tamaño de Neptuno, lo que nos dice que este planeta tiene una historia muy inusual. El hecho de que esté en un lugar extraño por su masa también ayuda: no vemos planetas con esta masa en estos cortos períodos orbitales.”
Y añade: “TOI 849 b es el planeta más masivo con una densidad similar a la Tierra, descubierto. Es de esperar que un planeta tan masivo haya acumulado grandes cantidades de hidrógeno y helio cuando se formó, convirtiéndose en algo similar a Júpiter. El hecho de que no veamos esos gases nos permite saber que se trata de un núcleo planetario expuesto. Es la primera vez que descubrimos un núcleo expuesto intacto de un gigante gaseoso alrededor de una estrella".
Christoph Mordasini, de la Universidad de Berna, añade: “Hemos determinado el radio y la masa del planeta. TOI-849b es aproximadamente 40 veces la masa de la Tierra, mientras que su radio es de solo 3.4 el radio de la Tierra."
Considera que el planeta debería estar compuesto principalmente de hierro, roca y agua, pero muy poco hidrógeno y helio.
Se cree que el planeta, que es del mismo tamaño que Neptuno en nuestro sistema solar, es un gigante gaseoso que, o bien fue despojado de su atmósfera, o bien no pudo formarla en sus primeros años de vida.
El descubrimiento ofrece la oportunidad única de mirar dentro del interior de un exoplaneta y de aprender sobre su composición, destacan los investigadores.
Ubicado alrededor de una estrella muy parecida a nuestro Sol, aproximadamente a 730 años luz de distancia, el planeta, llamado TOI 849 b, orbita tan cerca de su estrella anfitriona que un año equivale a solo 18 horas terrestres. Su temperatura superficial es de alrededor de 1800K (1526,85 °C).
TOI 849 b fue descubierto durante un estudio de estrellas por el Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Transito de la NASA (TESS), utilizando el método de tránsito: observa estrellas para detectar que un planeta ha pasado frente a ellas.
TESS se lanzó a la órbita de la Tierra en abril de 2018 y ha descubierto más de 50 mundos extraterrestres hasta la fecha, junto con más de 2.000 candidatos aún no confirmados.
En el desierto de Neptuno
TOI 849 b estaba ubicado en el 'desierto de Neptuno', un término utilizado por los astrónomos para referirse a una región cercana a las estrellas donde rara vez vemos planetas de la masa de Neptuno o más grandes.
El equipo determinó que la masa de TOI 849 b es 2-3 veces mayor que Neptuno, pero también que es increíblemente densa, con todo el material que conforma esa masa aplastada en un objeto del mismo tamaño.
El autor principal, David Armstrong, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, explica en un comunicado : “Si bien este es un planeta inusualmente masivo, está muy lejos de ser el más masivo que conocemos. Pero es el más masivo que conocemos por su tamaño, y extremadamente denso para algo del tamaño de Neptuno, lo que nos dice que este planeta tiene una historia muy inusual. El hecho de que esté en un lugar extraño por su masa también ayuda: no vemos planetas con esta masa en estos cortos períodos orbitales.”
Y añade: “TOI 849 b es el planeta más masivo con una densidad similar a la Tierra, descubierto. Es de esperar que un planeta tan masivo haya acumulado grandes cantidades de hidrógeno y helio cuando se formó, convirtiéndose en algo similar a Júpiter. El hecho de que no veamos esos gases nos permite saber que se trata de un núcleo planetario expuesto. Es la primera vez que descubrimos un núcleo expuesto intacto de un gigante gaseoso alrededor de una estrella".
Christoph Mordasini, de la Universidad de Berna, añade: “Hemos determinado el radio y la masa del planeta. TOI-849b es aproximadamente 40 veces la masa de la Tierra, mientras que su radio es de solo 3.4 el radio de la Tierra."
Considera que el planeta debería estar compuesto principalmente de hierro, roca y agua, pero muy poco hidrógeno y helio.
Dos teorías
Hay dos teorías para explicar por qué estamos viendo el núcleo del planeta, en lugar de un gigante gaseoso típico. La primera es que alguna vez fue similar a Júpiter, pero perdió casi todo su gas externo a través de una variedad de métodos.
La segunda es que podría ser un gigante de gas 'fallido'. Los científicos creen que una vez que se formó el núcleo del gigante gaseoso, algo podría haber salido mal y nunca se formó una atmósfera. Esto podría haber ocurrido si hubiera una brecha en el disco de polvo del que se formó el planeta, o si se formó tarde y el disco se quedó sin material.
Armstrong agrega: “por primera vez descubrimos que planetas como este existen y se pueden encontrar. Tenemos la oportunidad de ver el núcleo de un planeta de una manera que no podemos hacer en nuestro propio sistema solar. Todavía hay grandes preguntas abiertas sobre la naturaleza del núcleo de Júpiter, por ejemplo, pero exoplanetas tan extraños e inusuales como este nos informan sobre la formación de planetas que no tenemos otra forma de explorar.”
Y concluye: “aunque todavía no tenemos información sobre su composición química, podemos seguirla con otros telescopios. Debido a que TOI 849 b está tan cerca de la estrella, cualquier atmósfera restante alrededor del planeta debe reponerse constantemente desde el núcleo. Entonces, si podemos medir esa atmósfera, podemos obtener una idea de la composición del núcleo”.
Hay dos teorías para explicar por qué estamos viendo el núcleo del planeta, en lugar de un gigante gaseoso típico. La primera es que alguna vez fue similar a Júpiter, pero perdió casi todo su gas externo a través de una variedad de métodos.
La segunda es que podría ser un gigante de gas 'fallido'. Los científicos creen que una vez que se formó el núcleo del gigante gaseoso, algo podría haber salido mal y nunca se formó una atmósfera. Esto podría haber ocurrido si hubiera una brecha en el disco de polvo del que se formó el planeta, o si se formó tarde y el disco se quedó sin material.
Armstrong agrega: “por primera vez descubrimos que planetas como este existen y se pueden encontrar. Tenemos la oportunidad de ver el núcleo de un planeta de una manera que no podemos hacer en nuestro propio sistema solar. Todavía hay grandes preguntas abiertas sobre la naturaleza del núcleo de Júpiter, por ejemplo, pero exoplanetas tan extraños e inusuales como este nos informan sobre la formación de planetas que no tenemos otra forma de explorar.”
Y concluye: “aunque todavía no tenemos información sobre su composición química, podemos seguirla con otros telescopios. Debido a que TOI 849 b está tan cerca de la estrella, cualquier atmósfera restante alrededor del planeta debe reponerse constantemente desde el núcleo. Entonces, si podemos medir esa atmósfera, podemos obtener una idea de la composición del núcleo”.
Referencia
A remnant planetary core in the hot-Neptune desert. David J. Armstrong et al. Nature volume 583, pages39–42(2020). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-020-2421-7
A remnant planetary core in the hot-Neptune desert. David J. Armstrong et al. Nature volume 583, pages39–42(2020). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-020-2421-7
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