Un núcleo planetario permite mirar al interior de otros mundos

Ahora, un equipo de científicos logró detectar por primera vez el núcleo de un gigante gaseoso de características anómalas fuera del Sistema Solar.

Se trata del exoplaneta TOI-849b y los análisis apuntan a que podría tratarse del núcleo desnudo de lo que fue un gigante gaseoso, que perdió su envoltura de gas. Este descubrimiento permitirá entender mejor la estructura interna y la formación de los gigantes gaseosos -planetas cuya composición no son mayoritariamente rocas-.

Los resultados se publican en Nature, en un artículo liderado por David Armstrong, de la Universidad de Warwick (Reino Unido), y en el que participan investigadores españoles del Centro de Astrobiología (CAB), organismo del CSIC e Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial.

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Debido a las dificultades para observar el interior planetario, los exoplanetas -aquellos fuera de nuestro sistema solar- que parecen haber sufrido procesos evolutivos anómalos proporcionan a los científicos una nueva vía para entender su estructura central.

Dentro de este tipo están los que se encuentran en el "desierto neptuniano", región tan cercana a una estrella anfitriona que se pensaba que planetas de tamaños similares a Neptuno no podían sobrevivir.

Entre los pocos detectados, se vio que se trata de exoplanetas inusualmente densos, lo que sugiere que sufrieron procesos de erosión de la atmósfera por la alta radiación procedente de su estrella. Se cree que son tan escasos porque la mayoría acaban evaporándose en pocos miles de millones de años, explica el CAB en una nota.

En el trabajo ahora publicado, se describe uno de estos exoplanetas anómalos, el TOI-849b, cuyo descubrimiento fue realizado por el telescopio espacial TESS de la NASA y confirmado desde el Observatorio Europeo Austral (ESO) en La Silla (Chile).

El planeta orbita la estrella de tipo solar TOI-849, que está a unos 730 años luz de la Tierra, y el estudio confirma que sus características son bastante peculiares.

Está tan cerca de su estrella anfitriona que un año es de apenas 18 horas, según datos de TESS. David Armstrong y sus colaboradores estiman que su temperatura superficial es de alrededor de 1.500 grados.

Los valores del radio y la masa indican que su densidad es similar a la de la Tierra, por lo que se trata de un gigantesco planeta sólido, el mayor encontrado hasta la fecha, que contiene, como máximo, un 3% de su masa como atmósfera gaseosa.

Con estas características, la principal hipótesis es que se trata del núcleo desnudo de lo que fue un gigante gaseoso como Júpiter, pero que ha evaporado toda su envoltura gaseosa.

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"Los interiores planetarios no se pueden ver pero, en este caso, como ha desaparecido la capa exterior del planeta, observamos lo que antes estaba oculto", resume a Efe David Barrado Navascués, del CAB y autor del trabajo.

Para explicar la inmensa pérdida de masa los investigadores proponen varios escenarios. En uno, el planeta se formó inicialmente como un gigante gaseoso lejos de su estrella, para luego migrar y acercarse tanto a ella que los efectos de marea eliminaron la atmósfera.

Otra posibilidad es una gran colisión con otro planeta, aunque también podría ser que TOI-849b fuera un gigante fallido: tras la formación del núcleo, algo pudo suceder en el sistema que impidió al planeta seguir acumulando el gas necesario para formar su atmósfera.

Son tres interpretaciones, pero aún no hay datos suficientes para elegir una, apunta Barrado, quien detalla que la propia evolución del planeta posiblemente cambie sus propiedades, independientemente del tipo de interacción. Cuanto más violenta, más habrá cambiado, por lo menos a corto plazo.

Posiblemente, agrega, este tipo de planetas terminen desapareciendo; en cualquier caso, la propia evolución de la estrella, que crecerá para convertirse en una gigante roja, hará que sea devorado.

Pero, ¿son estas tres hipótesis sobre la pérdida de masa del exoplaneta las únicas? Precisamente, una de las tareas del CAB ha sido descartar otros posibles escenarios.

En el contexto del proyecto TROY, liderado por Jorge Lillo-Box, coautor del estudio, se valoró la posibilidad de que el bamboleo de la estrella con el que se ha medido la masa del planeta no esté causado por uno sino por dos planetas en la misma órbita, lo que se conoce como planetas co-orbitales.

"Estos resultados han permitido descartar definitivamente el escenario coorbital como fuente de la gran masa del planeta, confirmando así la hipótesis de que TOI-849b es definitivamente un núcleo rocoso desnudo, probablemente una gigantesca esfera compuesta principalmente de hierro y silicatos", concluye Lillo-Box.

TOI-849b representa un caso único donde estudiar el material del núcleo primordial de la formación de un planeta de tipo gaseoso. El origen del planeta está aún por determinar, por lo que serán necesarias futuras observaciones.

Para Barrado, este trabajo es "una pieza muy importante del puzle exoplanetario, conseguida con una colaboración europea en la que, como siempre, los investigadores españoles participamos con las manos atadas".

"Debido a la escasa inversión en ciencia, pero sobre todo -añade a Efe- a la enorme burocracia que consume la mayor parte de nuestro tiempo y dificulta nuestra tarea: investigar la naturaleza del universo para responder a las preguntas que formulan los ciudadanos".

Con información de Informe 21.