Se ha descubierto un exoplaneta gigante gaseoso dos veces más masivo que la Tierra: ScienceAlert

Un exoplaneta recién medido ha dejado desconcertados a los astrónomos.

Después de tomar medidas de un exoplaneta muy pequeño del tamaño de Júpiter llamado HD-114082b, los científicos descubrieron que sus características no coincidían con ninguno de los dos modelos populares de formación de planetas gigantes gaseosos.

En pocas palabras, es demasiado pesado para su edad.

«En comparación con los modelos actualmente aceptados, HD-114082b es dos o tres veces más denso para un joven gigante gaseoso de solo 15 millones de años», dijo. explica la astrofísica Olga Zakhazy del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania.

Orbitando una estrella llamada HD-114082 a unos 300 años luz de distancia, el exoplaneta ha sido objeto de una intensa campaña de recopilación de datos. Con solo 15 millones de años, HD-114082b es uno de los exoplanetas más jóvenes jamás descubiertos, y comprender sus propiedades puede proporcionar pistas sobre cómo se forman los planetas, un proceso que no se comprende completamente.

Se necesitan dos tipos de datos para caracterizar exhaustivamente un exoplaneta, en función de su efecto sobre su estrella anfitriona. Los datos de tránsito son un registro de la forma en que la luz de una estrella se atenúa cuando un exoplaneta en órbita pasa frente a ella. Si sabemos qué tan brillante es la estrella, este débil oscurecimiento puede revelar el tamaño de un exoplaneta.

Los datos de velocidad radial, por otro lado, son un registro de cuánto se tambalea la estrella en respuesta a la atracción gravitacional de los planetas exteriores. Si conocemos la masa de la estrella, la amplitud de su oscilación puede darnos la masa del exoplaneta.

Durante casi cuatro años, los investigadores han estado recopilando observaciones de la velocidad radial de HD-114082. Usando los datos recopilados de tránsito y velocidad radial, los investigadores determinaron que HD-114082b tiene un radio similar Júpiter – Pero la masa de Júpiter es 8 veces mayor. Esto significa que la densidad del exoplaneta es casi el doble que la de la Tierra y unas 10 veces la de Júpiter.

El tamaño y la masa de este pequeño exoplaneta significan que es poco probable que sea un planeta rocoso muy grande; límites superiores a su alrededor 3 el radio de la tierra Y el 25 masas de tierra.

También hay un rango de densidad muy pequeño en los exoplanetas rocosos. Por encima de este rango, el cuerpo se vuelve más intensoY la gravedad del planeta empieza a contener una importante atmósfera de hidrógeno y helio.

HD-114082b supera significativamente estos parámetros, lo que significa que es un gigante gaseoso. Pero los astrónomos no saben cómo sucedió esto.

«Creemos que los planetas gigantes podrían formarse de dos maneras posibles», dice el astrónomo Ralph Lönnhardt pia. «Ambos ocurren dentro de un disco protoplanetario de gas y polvo distribuido alrededor de una estrella central joven».

Ambos métodos se denominan «arranque en frío» o «arranque en caliente». En el arranque en frío, se cree que el exoplaneta se forma, guijarro tras guijarro, a partir de escombros en el disco que orbita alrededor de la estrella.

Las piezas se atraen, primero electrostáticamente y luego gravitacionalmente. Cuanta más masa, más rápido crece, hasta que se vuelve lo suficientemente masiva como para desencadenar una acumulación descontrolada de hidrógeno y helio, los dos elementos más livianos del universo, creando una enorme envoltura gaseosa alrededor de un núcleo rocoso.

Dado que los gases pierden calor a medida que caen hacia el núcleo del planeta y forman la atmósfera, se considera una opción relativamente interesante.

Un arranque en caliente también se conoce como inestabilidad del disco, y se cree que ocurre cuando una región de inestabilidad en remolino en el disco colapsa directamente sobre sí misma por la gravedad. El objeto resultante es un exoplaneta completamente formado sin núcleo rocoso, ya que los gases retienen más calor.

Los exoplanetas que experimentan un arranque en frío o un arranque en caliente deben enfriarse a diferentes velocidades, lo que da como resultado características distintas que deberíamos poder observar.

Los investigadores dicen que las características de HD-114082b no se ajustan al modelo de arranque en caliente. Su tamaño y masa son más consistentes con la acumulación primaria. Pero incluso entonces, sigue siendo bastante masivo para su tamaño. O contiene un núcleo inusual o algo más está pasando.

«Es demasiado pronto para renunciar a la idea de un arranque en caliente», Lönnhardt dice. «Todo lo que podemos decir es que todavía no entendemos muy bien la formación de los planetas gigantes».

Los exoplanetas son uno de los tres planetas que sabemos que tienen menos de 30 millones de años y para los cuales los astrónomos han obtenido medidas de radio y masa. Hasta ahora, los tres parecen ser incompatibles con el modelo de inestabilidad de disco.

Tres es claramente un tamaño de muestra muy pequeño, pero tres por tres indica que la acumulación primaria es probablemente la más común de las dos.

«Si bien se necesitan más planetas de este tipo para confirmar esta tendencia, creemos que los teóricos deberían comenzar a reevaluar sus cálculos». Zakhozai dice.

«Es emocionante cómo nuestros resultados de observación alimentan la teoría de la formación de planetas. Ayudan a mejorar nuestro conocimiento sobre cómo crecen estos planetas gigantes y nos dicen dónde se encuentran las brechas en nuestra comprensión».

Investigación publicada en Astronomía y astrofísica.