Como parte del PanCET (Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury), programa de observación de exoplanetas del Telescopio Espacial Hubble, un equipo internacional de investigadores realizó un hallazgo interesante: un planeta que se está “evaporando” rápidamente.

Entre los más 4.000 exoplanetas descubiertos hasta ahora, hay una particularidad que resulta llamativa: el predominio de dos tamaños; planetas gigantes con masas similares o superiores a las de Júpiter, y planetas de tamaños pequeños, comparables a la Tierra; por lo que planetas de tamaños medios, como Neptuno, son una rareza.

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Un singular exoplaneta

De hecho, hasta ahora sólo se han encontrado unos pocos “neptunos calientes” llamados así porque orbitan cerca de su estrella anfitriona, y su atmósfera alcanza temperaturas fenomenalmente altas.

La intensa radiación que recibe GJ 3470b, calienta la atmósfera hasta un punto en el que el gas escapa a la fuerza gravitatoria del planeta, formando una nube gigante que se disipa en el espacio.

Los investigadores plantean la hipótesis de que las atmósferas de estos neptunos calientes se disuelven y finalmente se convierten en planetas más pequeños.

Pero comprobar esta teoría resulta difícil, ya que demanda la observación directa y activa de este proceso de dilución atmosférica en planetas que se distinguen por ser escasos.

Para complicar aún más las cosas, los investigadores sólo pueden estudiar este fenómeno con luz UV, lo que los limita a examinar los planetas alrededor de estrellas cercanas, máximo 150 años luz de distancia de la Tierra, que además, no estén ocultas por el material interestelar.

Este es el caso del planeta GJ 3470b, el cual se encuentra ubicado a 96 años luz de distancia y rodea una estrella enana roja en dirección de la constelación de Cáncer.

Los investigadores observaron que GJ 3470b había perdido significativamente más masa y tenía una exosfera notablemente más pequeña que el primer exoplaneta del tamaño de Neptuno estudiado, el GJ 436b, debido a su menor densidad y la recepción de una radiación más fuerte de su estrella huésped.

Disipándose en el espacio

La distancia que separa al planeta GJ 3470b de su estrella anfitriona es 0.04 unidades astronómicas, unos 6 millones de kilómetros, una décima parte de la distancia que hay entre Mercurio y el Sol.

Este gráfico traza exoplanetas en función de su tamaño y la distancia de su estrella. Cada punto representa un exoplaneta. Los planetas del tamaño de Júpiter (ubicados en la parte superior) y los planetas del tamaño de la Tierra y las llamadas súper-Tierras (en la parte inferior) se encuentran cerca y lejos de su estrella. Pero los planetas del tamaño de Neptuno (en el centro de la trama) son escasos cerca de su estrella.

Por lo tanto, la intensa radiación que recibe, calienta la atmósfera hasta un punto en el que el gas escapa a la fuerza gravitatoria del planeta, formando una nube gigante que se disipa en el espacio.

El equipo de investigación estima que GJ 3470b puede haber perdido hasta el 35 por ciento de su masa total y, en unos pocos miles de millones de años, todo su gas puede haberse perdido, dejando sólo un núcleo rocoso.

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El investigador Vincent Bourrier, catedrático de la Universidad de Ginebra y parte del equipo que realizó el hallazgo, manifestó:

“Creo que este es el primer caso en el que observamos algo tan dramático en términos de evolución planetaria. Es uno de los ejemplos más extremos de un planeta que sufre una gran pérdida de masa durante su vida útil”.

Los investigadores explican que esta considerable pérdida de masa, además de tener importantes consecuencias para la evolución del planeta, amplía nuestra comprensión de cómo se forman los planetas y qué propiedades influyen en su composición general.

Referencia: Hubble PanCET: an extended upper atmosphere of neutral hydrogen around the warm Neptune GJ 3470b. Astronomy and Astrophysics, 2018. http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201833675

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