Un misterioso exoplaneta a solo 138 años luz de la Tierra podría estar en proceso de transformación. Los resultados servirán para resolver el misterio de la brecha en la detección de exoplanetas. La investigación ha sido aceptada en Astronomy & Astrophysics y está disponible en arXiv.
El análisis revela que el exoplaneta llamado HD-207496b tiene una atmósfera gaseosa, un océano global o una mezcla de ambos. Además, se estaría encogiendo para convertirse en una super-Tierra. Este planeta tiene 6,1 y 2,25 veces la masa y el radio de la Tierra, respectivamente.
El valle
El descubrimiento de exoplanetas ha permitido a los astrónomos realizar análisis estadísticos para observar tendencias en los sistemas planetarios. Entre ellos, la escasez de exoplanetas con masas entre 1,5 y 2 veces la de la Tierra con órbitas más cortas que 100 días.
A esta escasez se le conoce como el valle del radio del planeta pequeño. Debajo de él, generalmente encontramos mundos rocosos como la Tierra, Venus y Marte, llamados súper-Tierras. Por encima, mundos con atmósferas densas, como Neptunos en miniatura (mini-Neptunos).
Las razones del valle no están del todo claras. Sin embargo, el aumento de evidencia sugiere que la proximidad a la estrella anfitriona tiene algo que ver con ello.
Es posible que por debajo de cierto umbral crítico, un exoplaneta simplemente no tenga suficiente masa para mantener un control gravitatorio sobre su atmósfera. Esto hace que el gas se evapore por la radiación de la estrella.
Buscando el valle
Los científicos han detectado algunos mundos que contienen pistas sobre este proceso y están buscando más. Para ello utilizan el buscador de planetas de velocidad radial de alta precisión (HARPS) en el telescopio de 3,6 metros del Observatorio Europeo Austral en el Observatorio La Silla en Chile.
Los investigadores siguen candidatos identificados por el telescopio TESS de búsqueda de exoplanetas basado en el espacio de la NASA. La astrofísica Susana Barros de la Universidad de Oporto y su equipo decidieron realizar este proceso a HD-207496b.
HARPS detecta cuando un exoplaneta orbita con una estrella y ejerce una atracción gravitatoria propia. Este exoplaneta no orbita la estrella, más bien, los dos cuerpos orbitan un centro de masa mutuo conocido como el baricentro.
La longitud de onda de la luz de la estrella cambia cuando se acerca o se aleja de nosotros. El movimiento de la estrella depende de la masa del exoplaneta. Esto puede ser calculado por los astrónomos. Una vez que se conoce la masa y radio de un exoplaneta, es posible calcular su densidad e inferir su composición.
Exoplaneta rocoso
TESS detectó que HD-207496b se ubica cerca del valle, con un radio 2,25 veces mayor que el de la Tierra y una órbita de 6,44 días. Luego recurrieron a HARPS para observarlo más de cerca y encontraron que tiene una masa de aproximadamente 6,1 veces la de la Tierra.
En otras palabras, la densidad del exoplaneta es de alrededor de 3,27 gramos por centímetro cúbico. Eso es mucho menos denso que los 5,51 gramos por centímetro cúbico de la Tierra e implica que la composición de HD-207496b no es completamente rocosa. Por ello, los investigadores realizaron modelos para descubrir su composición.
A partir del modelado de la estructura interna del planeta, concluyeron que HD-207496b tiene una envoltura rica en agua, gas o ambas. El modelo de evaporación reveló que si la atmósfera del exoplaneta es rica en gas de hidrógeno y helio, es un estado temporal.
Eventualmente la estrella despojará al exoplaneta por completo dentro de 520 millones de años. Es posible que para ese tiempo su atmósfera ya haya desaparecido y HD-207496b sea un mundo oceánico desnudo.
La estrella, HD-207496, es relativamente joven con 520 millones de años. Eso significa que representa una rara oportunidad para estudiar la juventud de uno de estos exoplanetas antes de su transformación. Claro, si es que eso es lo que le espera a HD-207496b.