Archivo - HANDOUT - 12 July 2022, ---, -: An image provided by NASA on 12 July 2022 shows the galaxy cluster SMACS 0723, captured by James Webb Space Telescope. The first image from NASA's new space telescope shows the deepest and sharpest image of the di - Space Telescope Science Institut / DPA - Archivo
MADRID, 25 Jun. (EUROPA PRESS) -
Una colaboración internacional ha descubierto dos de los planetas gigantes de menor densidad jamás detectados: raros planetas "superesponjosos" con densidades inferiores a la del algodón de azúcar. El estudio, liderado por la Universidad de Oxford (Reino Unido), en colaboración con la Université Côte d'Azur/Observatoire de la Côte d'Azur (Francia) y la Universidad de Birmingham (Reino Unido), se publica en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'.
Los dos planetas, denominados TOI-791 b y TOI-791 c, orbitan una estrella enana de tipo F7 situada a unos 1110 años luz de la Tierra en la constelación austral de Volans. Aunque ambos planetas tienen un tamaño similar al de Júpiter, son extraordinariamente difusos: TOI-791 b tiene una densidad de tan solo 0,038 gramos por centímetro cúbico, mientras que TOI-791 c tiene una densidad de 0,047 gramos por centímetro cúbico. En comparación, la densidad media de Júpiter es de 1,33 gramos por centímetro cúbico, entre 28 y 35 veces mayor.
Su densidad es incluso menor que la del algodón de azúcar, que suele tener una densidad de unos 0,05 gramos por centímetro cúbico. En cambio, la densidad de la Tierra es de 5,5 gramos por centímetro cúbico.
Se cree que estos planetas son "hermanos" y se formaron juntos a partir del mismo disco de gas y polvo que rodeaba a su joven estrella. Además, están unidos por una singular relación gravitacional conocida como resonancia de movimiento medio 5:3, lo que significa que por cada cinco órbitas que completa el planeta interior, el exterior completa casi exactamente tres. Esta interacción gravitacional provoca que los planetas se atraigan mutuamente de forma recurrente, produciendo cambios perceptibles en la sincronización de sus tránsitos a través de la estrella anfitriona.
Solo se conocen otros cuatro sistemas que contienen múltiples planetas superesponjosos. Esto convierte a TOI-791 en un laboratorio excepcionalmente singular para estudiar cómo se forman y evolucionan estos planetas.
La autora principal, la doctora George Dransfield (ella/suya) (Departamento de Física, Universidad de Oxford y presentadora de BBC Sky at Night), declara: "Solo se conocen unos pocos de estos planetas superesponjosos, y es aún más raro encontrar dos en el mismo sistema. Sus densidades extremadamente bajas los convierten en objetivos fascinantes para comprender cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios".
TOI-791 b y TOI-791 c fueron identificados como planetas candidatos en 2019 y 2023, respectivamente, por voluntarios que participaron en el proyecto de ciencia ciudadana Planet Hunters TESS. Este proyecto busca posibles nuevos mundos en los datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA. Posteriormente, los investigadores midieron las densidades de los planetas combinando observaciones de sus tamaños y masas mediante telescopios de todo el mundo.
Cuando un planeta pasa frente a su estrella anfitriona (un evento conocido como tránsito), atenúa ligeramente la luz de la estrella. La magnitud de esta atenuación revela el tamaño del planeta. En este sistema, los investigadores también detectaron sutiles variaciones en la sincronización de los tránsitos, causadas por la atracción gravitatoria entre los dos planetas mientras orbitan la estrella. Al analizar estos cambios de sincronización, el equipo pudo estimar las masas de los planetas y calcular sus densidades, que resultaron ser extraordinariamente bajas.
El descubrimiento se basó en ocho años de observaciones, incluyendo las realizadas por el telescopio ASTEP (Búsqueda Antártica de Exoplanetas en Tránsito) en la Estación Concordia en la Antártida, operado conjuntamente por investigadores de la Universidad Costa Azul/Observatorio de la Costa Azul y colaboradores internacionales. El invierno antártico ofreció una ventaja única: meses de oscuridad continua permitieron a los astrónomos capturar los tránsitos excepcionalmente largos de los planetas, cada uno de más de 11 horas de duración, en una sola observación ininterrumpida. Estos son los tránsitos planetarios continuos más largos jamás observados en su totalidad desde la Tierra.
Los astrónomos aún debaten sobre cómo se forman los planetas superesponjosos. Una de las principales teorías sugiere que poseen enormes atmósferas ricas en hidrógeno y helio que constituyen una fracción significativa de su masa total. Estas gigantescas envolturas gaseosas podrían haberse acumulado cuando los planetas se formaron lejos de su estrella anfitriona, en regiones frías del disco protoplanetario, donde el gas pudo enfriarse y agruparse rápidamente alrededor de un núcleo sólido.
Los investigadores tienen previsto realizar investigaciones de seguimiento para comprender mejor cómo se formaron estos planetas y para descartar algunas de las principales explicaciones sobre su expansión masiva.
El profesor Amaury Triaud (Universidad de Birmingham), investigador principal del proyecto ASTEP en el Reino Unido y coautor del estudio, declara: "Este sistema ofrece un laboratorio único para comprender cómo se forman y evolucionan los planetas superesponjosos. Proponemos realizar observaciones espaciales con el telescopio espacial James Webb para evaluar si la atmósfera esponjosa contiene especies que contienen carbono, nitrógeno y oxígeno, lo que aportaría nuevos datos sobre la formación de estos planetas inusuales".
El profesor Tristan Guillot (Université Côte d'Azur), investigador principal de ASTEP y coautor del estudio, añade: "Estos sistemas multiplanetarios son complejos, con interacciones gravitacionales entre los planetas que evolucionan durante periodos muy largos, de decenas de años o más. Este descubrimiento subraya la importancia de la colaboración internacional continua en astronomía. La combinación de observaciones de la Antártida, telescopios espaciales y observatorios de varios continentes fue esencial para revelar la verdadera naturaleza de estos extraordinarios planetas".