Ciencia y Tecnología

Científicos descubren un extraño planeta que no debería de haberse formado

Se trata de un planeta gaseoso enorme que orbita en torno a una enana roja para la que la actual hipótesis de la formación de sistemas no tendría explicación.

Impresión artística del planeta gigante gaseoso GJ 3512b orbitando su estrella anfitriona, una enana roja. – Guillem Anglada-Escude – IEEC/Science-wave

Impresión artística del planeta gigante gaseoso GJ 3512b orbitando su estrella anfitriona, una enana roja. – Guillem Anglada-Escude – IEEC/Science-wave

Al principio, todo es gas y polvo. Pero ese material acaba colapsando en el centro, formando una estrella. Y los componentes sobrantes escapan y quedan flotando alrededor de ese nuevo astro. La historia sigue a través de millones de años en un proceso en el que las partículas se van uniendo en otras más grandes, atraídas por la gravedad, formando los núcleos de los planetas. El viento solar barre los elementos más ligeros -como el hidrógeno y el helio-, desde las regiones más cercanas, dejando solo los materiales rocosos más pesados y dando lugar a los mundos terrestres, como el nuestro. Más al fondo, más alejados del «influjo» de la estrella, se forman los gigantes de gas. O, al menos, esta es la teoría más aceptada. Pero, ¿y si no fuera así?

Ahora astrónomos españoles y alemanes del consorcio CARMENES  liderados por Juan Carlos Morales, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), han descubierto un nuevo mundo que desafía esta hipótesis (conocida como teoría de acreción del núcleo) que asume que a estrellas pequeñas le corresponden planetas pequeños. El equipo, que publica su investigación en la revista «Science», ha descubierto un mundo de casi la mitad de Júpiter orbitando a unaestrella enana roja ocho veces menos masiva que el Sol. Lo que puede significar toda una disrupción en lo que creíamos saber hasta ahora acerca de cómo surgen los planetas.

«Para este tipo de estrellas, los modelos de formación planetaria predicen que los planetas que se pueden formar a su alrededor son pequeños, parecidos a la Tierra o similares a Neptuno. Sin embargo, en este sistema hemos encontrado que el planeta GJ 3512b es un planeta como Júpiter», explica Morales a ABC. En concreto, se trata de un mundo a unos 30 millones de años luz de la Tierra que tarda en orbitar a su «pequeña» estrella 204 días. «Se encuentra a una distancia media de su estrella similar al espacio entre el Sol y Mercurio, aunque tiene unaórbita muy excéntrica -su estrella no está justo en el centro- y su cercanía varía entre las 0,2 y las 0,5 unidades astronómicas», afirma.

Otros sistemas con estrellas pequeñas pero sin gigantes gaseosos

Un ejemplo más gráfico: la estrella GJ 3512 es casi idéntica a Próxima Centauri y solo un poco más masiva que los astros de Teegarden y TRAPPIST-1. Todas ellas albergan planetas terrestres en órbitas templadas y compactas, pero no gigantes gaseosos. «Se está convirtiendo en la norma esperar pequeños planetas alrededor de estas estrellas pequeñas, así que inicialmente pensamos que este gran movimiento tenía que ser causado por otra estrella con un período orbital muy largo. Seguimos observándola, pero con poca intensidad. Para nuestra sorpresa, el movimiento comenzó a repetirse de nuevo en la siguiente temporada, indicando que en realidad estaba siendo producido por un planeta. En ese momento, GJ 3512 finalmente entró en la lista de máxima prioridad», explica Morales.

Por otro lado, su órbita excéntrica indicaría que en un momento dado hubo otro planeta gigante con el que interaccionó y que fue expulsado del sistema -ahora estaría vagando por el universo-, por lo que no solo se habría formado un mundo insólitamente grande, sino dos. «Las estrellas de baja masa deberían tener proporcionalmente discos livianos, por lo que la cantidad de material disponible en el disco para formar planetas se reduce de manera significativa. La presencia de un gigante gaseoso alrededor de una estrella tan pequeña indica queel disco original era anormalmente denso o que el escenario de acreción de masa sobre el núcleo no aplica en este caso», señalan los autores. Entonces, ¿cómo se formó esta ‘rara avis’ espacial?

Comparación de GJ 3512 con el Sistema Solar y otros sistemas planetarios con estrellas enanas rojas – Guillem Anglada-Escude – IEEC,

Teorías deshechadas que regresan

Este hallazgo «resucitaría» una teoría de los años 90, llamada «modelo de inestabilidad del disco», que propone que existen discos protoplanetarios -donde gira el polvo y gas primigenios- ligeramente más masivos y fríosque pueden dar lugar a regiones más densas en las que se producen inestabilidades gravitacionales. Es decir, zonas que no se sostienen por el efecto gravitatorio de su estrella, la radiación o la rotación del disco. «Esto puede dar lugar a que ese trozo de disco colapse y acabe formando un planeta con mucho contenido en gas, cuyo tamaño suele ser muy grande (planetas tipo Júpiter),de forma rápida en algunos cientos de años. Es un proceso muy rápido», afirma el investigador del ICE. Y este sistema sería «la primera prueba de que el modelo de inestabilidad gravitacional puede dar lugar a una nueva población de planetas gigantes».

No es la primera vez que se cree haber encontrado un planeta con características parecidas, pero sí es nuevo cómo se ha hallado: «La diferencia es que con la técnica de velocidad radial que hemos utilizado ahora podemos determinar los parámetros del planeta de forma mucho más precisa yestar seguros de que nos encontramos ante un planeta gigante», afirma.

¿Otro planeta?

El equipo tiene la certeza de que el mundo citado está ahí, pero ademásalberga potentes sospechas de que no estaría solo: «También hay una señal que correspondería a un planeta con una órbita de varios años que no hemos podido completar», apunta Morales. Se trataría de otro mundo con un recorrido mucho más amplio con una masa parecida a «tres o cuatro» planetas como Neptuno. Y podría haber más sorpresas, y que otros mundos más pequeños estén orbitando en torno a GJ 3512. «Todo esto solo lo podremos saber a medida que vayamos acumulando observaciones». Quién sabe si ese lugar a 30 millones de años luz contiene en su pequeña estrella uno de los secretos mejor guardados del Universo: cómo se crean sus «vecindarios» cósmicos, informó el ABC.

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