El descubrimiento de este equipo coliderado por el español Instituto Andaluz de Astrofísica (IAA-CSIC), que fue publicado este martes en la revista 'Nature Astronomy', desafía el entendimiento sobre la formación de planetas gigantes y ultraligeros.

Denominado WASP-193b, se trata del segundo planeta más ligero descubierto hasta la fecha, solo superado por Kepler 51d, uno de tamaño similar a Neptuno, explicó en un comunicado el investigador del IAA-CSIC Francisco J. Pozuelos.

Las dimensiones del planeta recién descubierto, combinadas con su densidad extremadamente baja, hacen de WASP-193b “una auténtica rareza entre los más de cinco mil exoplanetas descubiertos hasta la fecha”.

Según Julien de Wit, coautor del estudio y profesor adjunto del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del Instituto de Tecnología de Massachusetts, se trata de “un caso extremo de una clase de planetas que se denominan Júpiter 'hinchados' o 'esponjosos”. 

Se conocen desde hace 15 años pero siguen siendo “un auténtico misterio”, según el investigador.

Pozuelos, astrónomo del Instituto Andaluz de Astrofísica (sur de España), añadió por su parte que este planeta desafía todas las actuales teorías de formación planetaria: “No podemos explicar cómo se formó este planeta. Necesitamos observaciones detalladas de su atmósfera para poder entender su evolución”.

El nuevo planeta fue descubierto por WASP ('Wide Angle Search for Planets'), una colaboración internacional que opera conjuntamente dos observatorios robóticos en ambos hemisferios. Cada observatorio emplea un conjunto de cámaras de gran campo para medir el brillo de miles de estrellas individuales en todo el cielo.

A partir de observaciones obtenidas entre 2006 y 2008, y luego entre 2011 y 2012, el observatorio WAPS-Sur detectó disminuciones periódicas en el brillo de WASP-193, una estrella similar al Sol situada a unos 1.200 años-luz de la Tierra. 

El análisis de estos tránsitos periódicos fue consistente con el paso de un gigantesco “súper-Júpiter” por delante de la estrella cada 6,25 días.

Para calcular la masa del planeta, así como su densidad y posible composición, el equipo empleó el método de las velocidades radiales, una técnica que analiza las pequeñas oscilaciones en el movimiento de la estrella debido a la atracción de un planeta que orbita a su alrededor. 

Estas variaciones se reflejan en desplazamientos en la longitud de onda del espectro de la estrella: Cuanto más masivo sea el planeta, mayor será el desplazamiento observado en el espectro de la estrella.

En el caso de WASP-193b, la sorpresa fue que apenas se detectaron cambios significativos en la velocidad radial de la estrella. “A pesar de su descomunal tamaño, este planeta es tan ligero que apenas ejerce una atracción detectable sobre su estrella”, explicó Pozuelos. 

Recopilar los datos necesarios para obtener la masa del nuevo planeta llevó casi cuatro años.

Como el algodón de azúcar 

Los cálculos confirman que WASP-193b tiene una masa aproximada de 0,14 veces la de Júpiter y una densidad de 0,059 gramos por centímetro cúbico, considerablemente más baja que la de Júpiter y la Tierra, pero similar a los 0,05 gramos por centímetro cúbico del algodón de azúcar.

“El planeta es tan ligero que resulta difícil imaginar un material análogo en estado sólido”, afirmó Julien De Wit, que añadió que la razón por la que se asemeja al algodón de azúcar es porque ambos son prácticamente aire. “El planeta es básicamente súper esponjoso.”

Según los autores, es posible que WASP-193b tenga una atmósfera predominantemente compuesta de hidrógeno y helio, varias decenas de miles de kilómetros más extensa que la atmósfera de Júpiter. En la actualidad ningún modelo de formación planetaria puede explicar un planeta con una atmósfera de estas proporciones.

Pozuelos apuntó que, de los pocos planetas ultraligeros conocidos, éste el mejor candidato para ser estudiado por el telescopio espacial James Webb y comprender “cómo puede llegar a formarse un planeta tan liviano como el algodón de azúcar”.

NB con información de agencia EFE.

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto un planeta extrasolar con la mitad de la masa de la Tierra y que se mueve rápidamente: tarda 7,7 horas en orbitar su estrella madre, una enana roja que se encuentra a poco menos de 31 años luz de la Tierra. 

Denominado GJ 367 b, se trata de uno de los exoplanetas más ligeros de los casi 5.000 conocidos actualmente. Su diámetro es de poco más de 9.000 kilómetros, por lo que esta subtierra es ligeramente mayor que Marte. 

El descubrimiento, no solo demuestra que es posible determinar con precisión las propiedades de los exoplanetas más pequeños y menos masivos, sino que también proporciona nuevas claves para entender cómo se forman y evolucionan los planetas terrestres. El estudio se publica esta semana en la revista Science.

“A partir de la determinación precisa de su radio y masa, GJ 367b se clasifica como un planeta rocoso”, informa Kristine Lam, investigadora del Instituto de Investigación Planetaria del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y primera autora del artículo, “y esto lo sitúa entre los planetas terrestres de tamaño inferior a la Tierra y hace avanzar la investigación en la búsqueda de una ‘segunda Tierra’ (aunque este exoplaneta no lo sea)”. 

El exoplaneta GJ 367 b es ligeramente mayor que Marte, con la mitad de masa que la Tierra y se mueve rápidamente: tarda 7,7 horas en orbitar su estrella madre, una enana roja

GJ 367 b pertenece al grupo de exoplanetas de periodo ultracorto (USP por sus siglas en inglés) que orbitan su estrella en menos de 24 horas. “Ya conocemos algunos de ellos, pero su origen es actualmente desconocido”, señala la coautora Savita Mathur, investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Además, con un periodo de rotación de 48 días para la estrella, “es un sistema muy interesante para estudiar y entender la evolución dinámica de pequeños planetas rocosos con esta orbita”. 

Ayuda de TESS y HARPS 

Muchos de los exoplanetas descubiertos en los últimos años se han detectado mediante el método del tránsito, que consiste en medir las diferencias mínimas en la luz de una estrella cuando un planeta pasa por delante, y también ha sido el caso de GJ 367 b con la ayuda del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA. 

Tras su descubrimiento, se estudió el espectro de su enana roja con el método de velocidad radial, que consiste en medir los cambios en la posición y la velocidad de una estrella a medida que esta y un planeta a su alrededor orbitan su centro de masas común. 

La variación provocada por la fuerza gravitatoria de ambos objetos queda reflejada en un desplazamiento en el espectro de la estrella observada. Para GJ 367 b, la masa se determinó con el instrumento HARPS del telescopio de 3,6 metros del Observatorio Europeo Austral (ESO). 

Tiene una densidad equivalente a la del hierro casi puro y una temperatura superficial cercana al punto de fusión de este metal, lo que sugiere que es el núcleo de hierro de un planeta que ha perdido su manto exterior

Con el estudio meticuloso y la combinación de diferentes métodos de evaluación, se determinaron con precisión el radio (72 % del radio de la Tierra) y la masa del planeta (55 % de la terrestre). Al determinar estos parámetros, con una precisión del 7 y el 14 % respectivamente, los investigadores también pudieron sacar conclusiones sobre su estructura interna. 

Tan denso como el hierro

Se trata de un exoplaneta rocoso de baja masa, pero con una densidad superior a la de la Tierra. De hecho, una de las peculiaridades de GJ 367 b es que tiene una densidad equivalente a la del hierro casi puro, según los modelos, y una temperatura superficial cercana al punto de fusión de este metal, lo que sugiere que es el núcleo de hierro de un planeta que ha perdido su manto exterior.

La temperatura de la superficie podría alcanzar los 1.500 ºC, una temperatura a la que se fundirían todas las rocas y metales, por tanto, GJ 367 b no puede considerarse una ‘segunda Tierra’

Enric Pallé — (IAC)

“La alta densidad indica que el planeta está dominado por un núcleo de hierro –explica Szilárd Csizmadia, investigador del DLR y coautor del artículo–. Estas propiedades son similares a las de Mercurio, con su núcleo de hierro y níquel desproporcionadamente grande que lo diferencia de otros cuerpos terrestres del sistema solar”. De momento no está claro cómo se formó un planeta tan rico en hierro. 

Sin embargo, la proximidad del planeta a su estrella significa que está expuesto a un nivel de radiación extremadamente alto, más de 500 veces más fuerte que el que experimenta la Tierra. “La temperatura de la superficie podría alcanzar los 1.500 grados Celsius, una temperatura a la que se fundirían todas las rocas y metales; por tanto, GJ 367 b no puede considerarse una ‘segunda Tierra’”, apunta Enric Pallé, investigador del IAC que también ha participado en el estudio. 

Una 'madre' enana roja 

La estrella madre de este exoplaneta recién descubierto es una enana roja llamada GJ 367, que tiene sólo la mitad del tamaño del Sol. Esta característica ayudó a su descubrimiento, ya que la señal de tránsito del planeta en órbita es especialmente significativa. “Las enanas rojas no sólo son más pequeñas, sino también más frías que el Sol –aclara Felipe Murgas, investigador del IAC y coautor del artículo–, esto hace que sus planetas asociados sean más fáciles de encontrar y caracterizar”. 

Las enanas rojas se encuentran entre los objetos estelares más comunes de nuestra vecindad cósmica y, por tanto, son objetivos claves para la investigación de exoplanetas. Los investigadores estiman que estas enanas rojas, también conocidas como estrellas de clase M, son orbitadas por una media de dos a tres planetas, cada uno de los cuales podría tener, como máximo, cuatro veces el tamaño de la Tierra.