Un extraño ‘fénix’ arroja luz sobre cómo evolucionan los planetas

Un planeta recientemente descubierto llamado «Fénix» que existe en condiciones extremas cerca de una estrella gigante roja ofrece información sobre cómo evolucionan los planetas, informan los investigadores.

El exoplaneta debería haber quedado reducido a roca desnuda por la intensa radiación de su estrella anfitriona cercana, pero de alguna manera desarrolló una atmósfera hinchada.

Es el último de una serie de descubrimientos que están obligando a los científicos a repensar las teorías sobre cómo los planetas envejecen y mueren en ambientes extremos.

Apodado «Fénix» por su capacidad para vivir de la energía radiante de su estrella gigante roja, el planeta ilustra la gran diversidad de sistemas solares y la complejidad de la evolución planetaria, especialmente al final de la vida de las estrellas.

Los hallazgos aparecen en La revista astronómica.

“Este planeta no está evolucionando como pensábamos. Parece tener una atmósfera mucho más grande y menos densa de lo que esperábamos para estos sistemas», dice 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 distante del sistema solar a pesar de estar mucho más cerca de sus estrellas anfitrionas y mucho más calientes. Oficialmente llamado TIC365102760 b, el último planeta destruido es sorprendentemente más pequeño, más antiguo 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 madre cada 4,2 días y está aproximadamente 6 veces más cerca de su estrella que Mercurio del sol.

Debido a la edad de Phoenix y sus 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, concluyen los investigadores. También estiman que el planeta es 60 veces menos denso que el «Neptuno caliente» más denso descubierto hasta la fecha, y que no sobrevivirá durante más de 100 millones de años antes de comenzar a morir al colapsar en su estrella gigante.

«Es el planeta más pequeño que hemos encontrado alrededor de una de estas gigantes rojas, y probablemente el planeta menos masivo que orbita alrededor de [red] estrella gigante que jamás hayamos visto», dice Grunblatt. “Por eso se ve 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 entornos mucho menos extremos».

Grunblatt y su equipo pudieron obtener esa información ideando un nuevo método para ajustar los datos del satélite de estudio de exoplanetas en tránsito de la NASA. El telescopio satelital puede detectar planetas de baja densidad, ya que atenúan la intensidad 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 la pequeña caída de estrellas causada por sus planetas en órbita.

Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a comprender mejor cómo pueden evolucionar atmósferas similares a la de la Tierra, afirma 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», dice Grunblatt. «Esto nos dice que tal vez la atmósfera de la Tierra no evolucione exactamente como pensábamos».

Los planetas hinchados suelen estar compuestos de gases, hielo u otros materiales más ligeros que los hacen generalmente 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 Phoenix no se descubren comúnmente porque sus tamaños más pequeños los hacen más difíciles de encontrar que los más grandes y densos, dice Grunblatt. Por eso su equipo está buscando más de estos mundos más pequeños. Ya han encontrado una docena de candidatos potenciales con su nueva técnica.

«Aún nos queda un largo camino por recorrer para comprender cómo evolucionan las atmósferas planetarias con el tiempo», afirma Grunblatt.

Otros autores son de la Universidad de Hawaii en Mãnoa; Universidad Johns Hopkins; Universidad Harvard; la Universidad de California, Berkeley; la Universidad de California, Los Ángeles; la Universidad de California, Irvine; la Universidad de California, Santa Cruz; Universidad de Yale; el Museo Americano de Historia Natural, el Instituto Flatiron y la Universidad de Columbia; y el Instituto de Tecnología de California.

El apoyo a este trabajo provino del Premio Keck PI Data de la NASA, administrado por el Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA. Los datos del Observatorio Keck llegaron a través del tiempo asignado al telescopio por la NASA.

Los científicos quieren reconocer y reconocer el importante papel cultural y la reverencia que tiene la cumbre de Maunakea dentro de la comunidad nativa hawaiana.

Fuente: Universidad Johns Hopkins