(CNN) — Astr\u00f3nomos han detectado un exoplaneta con una \u00f3rbita muy oblonga que experimenta cambios bruscos de temperatura, y que podr\u00eda estar convirti\u00e9ndose en otro tipo de mundo.<\/p>\n
El exoplaneta, denominado TIC 241249530 b, orbita alrededor de una estrella situada a unos 1.100 a\u00f1os-luz de la Tierra. La estrella forma parte de una pareja binaria, de modo que el planeta orbita alrededor de la estrella primaria y \u00e9sta alrededor de una estrella secundaria.<\/p>\n
Las interacciones entre las dos estrellas, que tienen una \u00f3rbita desalineada, podr\u00edan ser las responsables de que este planeta est\u00e9 en camino de convertirse en un «J\u00fapiter caliente», seg\u00fan informan los investigadores en un estudio publicado este mi\u00e9rcoles en la revista Nature.<\/p>\n
Los astr\u00f3nomos han encontrado m\u00e1s de 5.600 exoplanetas confirmados, y entre 300 y 500 de ellos son «J\u00fapiter calientes». Estos planetas son cuerpos gaseosos masivos similares a J\u00fapiter que orbitan estrechamente alrededor de sus estrellas anfitrionas, las cuales los calientan hasta alcanzar temperaturas abrasadoras.<\/p>\n
Mientras que J\u00fapiter tarda 4.000 d\u00edas terrestres en completar una \u00f3rbita alrededor del Sol, los J\u00fapiter calientes completan una \u00f3rbita cada pocos d\u00edas.<\/p>\n
Los cient\u00edficos creen que los grandes planetas comienzan a orbitar sus estrellas a distancia, pero se acercan con el tiempo. Pero hace tiempo que se preguntan c\u00f3mo estos mundos masivos acaban en \u00f3rbitas tan cerradas, mucho m\u00e1s cercanas a sus estrellas que Mercurio a nuestro Sol.<\/p>\n
Las observaciones de TIC 241249530 b, captadas por primera vez por el sat\u00e9lite cazador de planetas TESS de la NASA en enero de 2020, ofrecen una visi\u00f3n poco com\u00fan y reveladora de lo que podr\u00eda ser un planeta en camino de convertirse en un J\u00fapiter caliente.<\/p>\n
«Los astr\u00f3nomos llevan m\u00e1s de dos d\u00e9cadas buscando exoplanetas que puedan ser precursores de J\u00fapiter calientes, o que sean productos intermedios del proceso de migraci\u00f3n, as\u00ed que me sorprendi\u00f3 mucho \u2014y me entusiasm\u00f3\u2014 encontrar uno», afirm\u00f3 en un comunicado Arvind Gupta, autor principal del estudio e investigador postdoctoral del NOIRLab que descubri\u00f3 el planeta como estudiante de doctorado en Penn State.<\/p>\n
Estos exoplanetas posiblemente habitables pueden ver a la Tierra en su evoluci\u00f3n<\/p>\n
Esta impresi\u00f3n art\u00edstica muestra un exoplaneta que est\u00e1 en camino de convertirse en un J\u00fapiter caliente, o un gran mundo similar a J\u00fapiter que orbita muy cerca de su estrella. (Cr\u00e9dito: NOIRLab\/NSF\/AURA\/J. da Silva)<\/p>\n
Detectar un mundo cambiante<\/p>\n
El 12 de enero de 2020, el sat\u00e9lite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) recogi\u00f3 datos que suger\u00edan que algo estaba pasando por delante de la estrella anfitriona TIC 241249530. TESS vigila el brillo de las estrellas cercanas en busca de ca\u00eddas en la luz estelar que puedan indicar la presencia de exoplanetas.<\/p>\n
Gupta y sus colegas analizaron los datos y determinaron que un planeta del tama\u00f1o de J\u00fapiter pasaba por delante de la estrella. A continuaci\u00f3n, realizaron mediciones con los instrumentos del telescopio WIYN de 3,5 metros del Observatorio Nacional de Kitt Peak, en Arizona, para determinar la velocidad radial de la estrella, es decir, cu\u00e1nto se bambolea la estrella de un lado a otro cuando la gravedad del planeta tira de ella.<\/p>\n
Los datos de velocidad radial tambi\u00e9n confirmaron la presencia del mismo planeta, y ayudaron a los investigadores a aclarar que era unas cinco veces m\u00e1s masivo que J\u00fapiter y ten\u00eda lo que los astr\u00f3nomos denominan una \u00f3rbita muy exc\u00e9ntrica.<\/p>\n
Los astr\u00f3nomos utilizan el t\u00e9rmino «exc\u00e9ntrica» para referirse a la forma de la \u00f3rbita de un planeta en una escala del cero al uno. Cero equivale a una \u00f3rbita perfectamente circular. En nuestro sistema solar, la Tierra tiene una excentricidad de 0,02, mientras que la \u00f3rbita de Plut\u00f3n, de forma muy ovalada alrededor del Sol, se considera de 0,25.<\/p>\n
El exoplaneta reci\u00e9n descubierto tiene una excentricidad de 0,94, que es m\u00e1s oblonga que cualquier otro exoplaneta en tr\u00e1nsito que los astr\u00f3nomos hayan encontrado hasta ahora, seg\u00fan los investigadores. El extra\u00f1o mundo tarda unos seis meses en completar una \u00f3rbita alrededor de la estrella que lo alberga, acerc\u00e1ndose mucho a ella antes de alejarse y volver a una \u00f3rbita estrecha y ovalada similar a la de un pepino.<\/p>\n
«Captamos a este enorme planeta haciendo un giro brusco en horquilla durante su paso cercano a su estrella», dijo en un comunicado Suvrath Mahadevan, coautor del estudio y catedr\u00e1tico Verne M. Willaman de Astronom\u00eda y Astrof\u00edsica de la Universidad Estatal de Pensilvania. «Este tipo de planetas en tr\u00e1nsito altamente exc\u00e9ntricos son incre\u00edblemente raros, y es realmente sorprendente que hayamos sido capaces de descubrir el m\u00e1s exc\u00e9ntrico».<\/p>\n
El planeta se encuentra a s\u00f3lo 5 millones de kil\u00f3metros de su estrella, m\u00e1s de 10 veces m\u00e1s cerca de la estrella que Mercurio del Sol. Como referencia, Mercurio se encuentra a una distancia media de 58 millones de kil\u00f3metros del sol, seg\u00fan la NASA.<\/p>\n
La \u00f3rbita extrema provoca «enormes oscilaciones de temperatura» a lo largo del a\u00f1o del planeta, dijo el coautor del estudio Jason Wright, profesor de astronom\u00eda y astrof\u00edsica en Penn State.<\/p>\n
«La temperatura en la cima de las nubes se calienta lo suficiente como para derretir el titanio durante los pocos d\u00edas que pasa gritando cerca de la estrella», dijo Wright por correo electr\u00f3nico. «Durante la mayor parte de su \u00f3rbita, est\u00e1 m\u00e1s alejado, y en su punto m\u00e1s lejano la temperatura diurna de la cima de las nubes es como la de un c\u00e1lido d\u00eda de verano en la Tierra».<\/p>\n
El equipo de investigaci\u00f3n tambi\u00e9n descubri\u00f3 que el planeta orbita hacia atr\u00e1s o se mueve en direcci\u00f3n opuesta a la rotaci\u00f3n de su estrella, un fen\u00f3meno poco frecuente que no se ha observado en la mayor\u00eda de los exoplanetas y que no ocurre en nuestro sistema solar.<\/p>\n
Todas las peculiaridades observadas en TIC 241249530 b est\u00e1n ayudando a los astr\u00f3nomos a comprender c\u00f3mo se form\u00f3 el planeta.<\/p>\n
«Aunque no podemos exactamente rebobinar y ver el proceso de migraci\u00f3n planetaria en tiempo real, este exoplaneta sirve como una especie de instant\u00e1nea del proceso de migraci\u00f3n», afirma Gupta. «Planetas como \u00e9ste son dif\u00edciles de encontrar y esperamos que pueda ayudarnos a desentra\u00f1ar la historia de la formaci\u00f3n de J\u00fapiter caliente».<\/p>\n
Observaciones del telescopio Webb insin\u00faan una colisi\u00f3n de asteroides gigantes en un sistema planetario cercano<\/p>\n
Una «danza de \u00f3rbitas»<\/p>\n
El equipo realiz\u00f3 simulaciones para determinar c\u00f3mo pudo acabar el planeta en una \u00f3rbita tan inusual, as\u00ed como su posible evoluci\u00f3n a lo largo del tiempo. Las simulaciones incluyeron la modelizaci\u00f3n de las interacciones gravitatorias entre TIC 241249530 b y su estrella anfitriona, as\u00ed como la estrella secundaria.<\/p>\n
El equipo de investigadores estim\u00f3 que el planeta probablemente se form\u00f3 lejos de la estrella anfitriona y comenz\u00f3 en una \u00f3rbita amplia y circular similar a la de J\u00fapiter. Pero la estrella anfitriona tiene una \u00f3rbita desalineada con la estrella secundaria, lo que ejerci\u00f3 fuerzas gravitatorias sobre el planeta y estir\u00f3 su \u00f3rbita, explicaron los investigadores.<\/p>\n
«A lo largo de muchas \u00f3rbitas, la influencia gravitatoria de esa estrella exterior alter\u00f3 la \u00f3rbita de TIC 241249530 b, haci\u00e9ndola cada vez m\u00e1s alargada», explic\u00f3 Wright.<\/p>\n
Con cada pasada de la estrella anfitriona, la \u00f3rbita del planeta pierde energ\u00eda, por lo que los astr\u00f3nomos estiman que en cientos de millones de a\u00f1os, la \u00f3rbita se encoger\u00e1 y estabilizar\u00e1 para durar s\u00f3lo unos pocos d\u00edas en lugar de los 167 d\u00edas que dura ahora.<\/p>\n
En ese momento, el planeta se convertir\u00e1 en un aut\u00e9ntico J\u00fapiter caliente, explica Sarah Millholland, coautora del estudio y profesora adjunta de F\u00edsica en el Instituto Kavli de Astrof\u00edsica e Investigaci\u00f3n Espacial del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts.<\/p>\n
«Se trata de un proceso bastante extremo, ya que los cambios en la \u00f3rbita del planeta son masivos», explica Millholland. «Es un gran baile de \u00f3rbitas que se produce a lo largo de miles de millones de a\u00f1os y en el que el planeta se deja llevar».<\/p>\n
J\u00fapiter calientes gemelos<\/p>\n
Antes de TIC 241249530 b, el \u00fanico otro J\u00fapiter caliente temprano conocido era un exoplaneta llamado HD 80606 b, descubierto en 2001. HD 80606 b se consideraba el planeta con la \u00f3rbita m\u00e1s exc\u00e9ntrica hasta el reciente descubrimiento.<\/p>\n
HD 80606 b tiene una excentricidad de 0,93 y una \u00f3rbita m\u00e1s corta de 111 d\u00edas, y orbita en la misma direcci\u00f3n de su estrella. Por lo dem\u00e1s, los planetas son pr\u00e1cticamente gemelos, seg\u00fan Wright. Encontrar dos planetas en una etapa tan breve de la evoluci\u00f3n orbital planetaria es como «toparse por casualidad con una mariposa en el momento en que se abre su cris\u00e1lida», afirm\u00f3.<\/p>\n
El descubrimiento de un segundo precursor de J\u00fapiter caliente ayuda a los astr\u00f3nomos a confirmar la idea de que los gigantes gaseosos de gran masa se transforman en J\u00fapiter calientes a medida que migran de \u00f3rbitas exc\u00e9ntricas a circulares, se\u00f1alaron los investigadores.<\/p>\n
El equipo espera observar TIC 241249530 b con el telescopio espacial James Webb para descubrir la din\u00e1mica de su atm\u00f3sfera y ver c\u00f3mo reacciona a un calentamiento tan r\u00e1pido. Y contin\u00faa la b\u00fasqueda de m\u00e1s planetas como \u00e9ste que se transformen en J\u00fapiter calientes.<\/p>\n
«Este sistema pone de relieve lo incre\u00edblemente diversos que pueden ser los exoplanetas», afirma Millholland. «Son otros mundos misteriosos que pueden tener \u00f3rbitas salvajes que cuentan una historia de c\u00f3mo llegaron a ser as\u00ed y hacia d\u00f3nde se dirigen. En el caso de este planeta, a\u00fan no ha terminado su viaje».<\/p>\n
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