Uno de los exoplanetas m\u00e1s esponjosos que hemos encontrado en la V\u00eda L\u00e1ctea desaf\u00eda nuestra comprensi\u00f3n de c\u00f3mo se forman los planetas gigantes. Se llama WASP-107b, orbitando una estrella enana naranja a 211 a\u00f1os luz de distancia, y ya era conocido como uno de los exoplanetas de menor densidad cuando se anunci\u00f3 su descubrimiento en 2017. Un nuevo an\u00e1lisis muestra que el planeta hinchado es incluso m\u00e1s hinchado de lo que pensaban los astr\u00f3nomos. <\/p>\n\n\n\n
Eso significa que su n\u00facleo es mucho menos masivo de lo calculado inicialmente, un hallazgo que podr\u00eda tener grandes implicaciones para la investigaci\u00f3n de exoplanetas en general. <\/p>\n\n\n\n
“Este trabajo aborda los fundamentos mismos de c\u00f3mo los planetas gigantes pueden formarse y crecer”, dijo el astrof\u00edsico Bj\u00f6rn Benneke de la Universidad de Montreal en Canad\u00e1. <\/p>\n\n\n\n
\u201cProporciona una prueba concreta de que se puede desencadenar una acumulaci\u00f3n masiva de una envoltura de gas para n\u00facleos que son mucho menos masivos de lo que se pensaba\u201d. <\/p>\n\n\n\n
Los planetas superhumeantes, como se conoce a los planetas de baja densidad, son bastante raros y extra\u00f1os. Son del tama\u00f1o de gigantes gaseosos, pero su densidad es mucho, mucho menor. WASP-107b est\u00e1 espectacularmente hinchado. El exoplaneta es un poco m\u00e1s peque\u00f1o que J\u00fapiter, pero su masa est\u00e1 por debajo del 10% de la de J\u00fapiter, lo que resulta en una densidad de solo 0,13 gramos por cent\u00edmetro c\u00fabico. <\/p>\n\n\n\n
El exoplaneta tambi\u00e9n est\u00e1 peligrosamente cerca de su estrella anfitriona. Tiene un per\u00edodo orbital de solo 5,7 d\u00edas, tan cerca que su temperatura es de 462\u00baC, y su atm\u00f3sfera se est\u00e1 evaporando r\u00e1pidamente.<\/p>\n\n\n\n
La nueva investigaci\u00f3n, dirigida por la f\u00edsica Caroline Piaulet de la Universidad de Montreal, primero refin\u00f3 la masa de WASP-107b utilizando cuatro a\u00f1os de observaciones tomadas por el Observatorio Keck para medir cu\u00e1nto se movi\u00f3 la estrella en respuesta al tir\u00f3n gravitacional del exoplaneta en \u00f3rbita. <\/p>\n\n\n\n
Luego, utilizando este nuevo c\u00e1lculo, el equipo realiz\u00f3 un an\u00e1lisis detallado de la estructura de WASP-107b. Para su gran sorpresa, descubrieron que el n\u00facleo s\u00f3lido del exoplaneta no pod\u00eda tener m\u00e1s de 4,6 veces la masa de la Tierra. Esto significar\u00eda que m\u00e1s del 85% de la masa del exoplaneta est\u00e1 en su atm\u00f3sfera hinchada. <\/p>\n\n\n\n
Eso no es tan extra\u00f1o, por s\u00ed solo; Se cree que el n\u00facleo de J\u00fapiter es alrededor del 5 al 15% de la masa planetaria. Pero J\u00fapiter es m\u00e1s masivo en general, lo que significa que su n\u00facleo tambi\u00e9n es m\u00e1s masivo. J\u00fapiter tambi\u00e9n est\u00e1 mucho m\u00e1s lejos de su estrella. Esto genera muchas preguntas. “\u00bfC\u00f3mo pudo formarse un planeta de tan baja densidad? \u00bfY c\u00f3mo evit\u00f3 que se escape su enorme capa de gas, especialmente dada la proximidad del planeta a su estrella?” dijo Piaulet. “Esto nos motiv\u00f3 a hacer un an\u00e1lisis profundo para determinar su historial de formaci\u00f3n”. <\/p>\n\n\n\n
Hasta ahora, nuestra comprensi\u00f3n de la formaci\u00f3n de gigantes gaseosos se ha basado principalmente en los que podemos estudiar con mayor facilidad: Saturno y J\u00fapiter. <\/p>\n\n\n\n
Ambos tienen n\u00facleos gruesos que registran m\u00e1s de 10 veces la masa de la Tierra, por lo que los astr\u00f3nomos pensaron que un n\u00facleo tan masivo era un requisito previo para la formaci\u00f3n de gigantes gaseosos. Proporcionar\u00eda la masa necesaria para desencadenar una acreci\u00f3n descontrolada y acumular r\u00e1pidamente tanto gas y polvo como sea posible, antes de que ya no haya suficiente en el disco protoplanetario de material que orbita una estrella reci\u00e9n nacida. <\/p>\n\n\n\n
Pero hay pistas en el sistema WASP-107 que apuntan a una posible ruta de formaci\u00f3n para WASP-107b. Su masa de n\u00facleo baja podr\u00eda ser uno. Est\u00e1 el hecho de que el exoplaneta se est\u00e1 evaporando, lo que sugiere que ser\u00eda mucho m\u00e1s dif\u00edcil que se formara en su actual \u00f3rbita cercana. <\/p>\n\n\n\n
Y hay otro descubrimiento que hizo el equipo. En sus largas observaciones de la estrella, encontraron evidencia de un segundo exoplaneta, WASP-107c, mucho m\u00e1s lejos, en una \u00f3rbita de 1.088 d\u00edas. Esa \u00f3rbita tambi\u00e9n es extremadamente exc\u00e9ntrica u ovalada, lo que sugiere una interacci\u00f3n gravitacional con otro cuerpo, tal vez un beb\u00e9 WASP-107b. <\/p>\n\n\n\n
“Para WASP-107b, el escenario m\u00e1s plausible es que el planeta se form\u00f3 lejos de la estrella, donde el gas en el disco es lo suficientemente fr\u00edo como para que la acumulaci\u00f3n de gas pueda ocurrir muy r\u00e1pidamente”, dijo la astr\u00f3noma Eve Lee de la Universidad McGill en Canad\u00e1. “M\u00e1s tarde, el planeta pudo migrar a su posici\u00f3n actual, ya sea mediante interacciones con el disco o con otros planetas del sistema”. <\/p>\n\n\n\n
El equipo cree que WASP-107b es posiblemente uno de los mejores ejemplos de un exoplaneta que estuvo extremadamente cerca de la acreci\u00f3n descontrolada antes de que se interrumpiera el proceso, posiblemente por interacciones con WASP-107c, que lo arroj\u00f3 hacia adentro, hacia la estrella. Esto podr\u00eda convertirlo en un exoplaneta excelente para estudiar qu\u00e9 tan grande debe ser un n\u00facleo para desencadenar la formaci\u00f3n de gigantes gaseosos. El equipo planea volver a visitar WASP-107b con instrumentos m\u00e1s sensibles para ayudar a desentra\u00f1ar este misterio. <\/p>\n\n\n\n
“Los exoplanetas como WASP-107b que no tienen an\u00e1logos en nuestro Sistema Solar nos permiten comprender mejor los mecanismos de formaci\u00f3n de planetas en general y la variedad resultante de exoplanetas”, dijo Piaulet. “Nos motiva a estudiarlos con gran detalle”.<\/p>\n\n\n\n