Desafiando las teorías actuales del gigante gaseoso

Los astrónomos han desafiado las teorías actuales sobre las formaciones de gigantes gaseosos. Se ha descubierto un sistema planetario inusual en el que un gran planeta gigante gaseoso orbita una pequeña estrella enana roja llamada TOI-5205.

El descubrimiento, dirigido por un equipo del Carnegie Institute for Science, cuestiona la existencia de TOI-5205. Técnicamente, es un planeta «prohibido» porque no debería existir de acuerdo con teorías anteriores de gigantes gaseosos.

El artículo correspondiente del estudio, ‘TOI-5205b: un planeta joviano de período corto que transita por una enana de tamaño mediano‘, fue publicado en La Revista Astronómica.

¿Qué son las enanas M?

Las enanas M son más pequeñas y frías que el Sol y son las estrellas más comunes en nuestra Vía Láctea. Debido a su pequeño tamaño, tienden a ser la mitad de calientes que el Sol y mucho más rojas. Tienen luminosidades muy bajas pero vidas extremadamente largas.

Aunque las enanas rojas albergan más planetas que otros tipos de estrellas más grandes, sus historias de formación las convierten en candidatas poco probables para albergar gigantes gaseosos.

Entrenamiento nunca antes visto

El Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA identificó por primera vez al planeta recién descubierto como un candidato potencial. El equipo de Kanodia luego confirmó su naturaleza planetaria y la caracterizó utilizando una variedad de instrumentos e instalaciones terrestres.

“La estrella anfitriona, TOI-5205, es unas cuatro veces más grande que Júpiter, pero logró formar un planeta del tamaño de Júpiter, lo cual es bastante sorprendente”, comentó Shubham Kanodia, quien se especializa en el estudio de estas estrellas, que representan casi las tres cuartas partes de nuestra galaxia, pero no son visibles a simple vista.

Se han descubierto algunos gigantes gaseosos que orbitan estrellas enanas M más antiguas. Pero hasta ahora, no se ha encontrado ningún gigante gaseoso en un sistema planetario alrededor de una enana M de baja masa como TOI-5205. Un planeta similar a Júpiter que orbita alrededor de una estrella similar al Sol podría compararse con un guisante que gira alrededor de una toronja para comparar el tamaño. Debido a que la estrella anfitriona es mucho más pequeña, se parece más a un guisante que gira alrededor de un limón. Cuando TOI 5205b, de la masa de Júpiter, pasa frente a su anfitrión, bloquea aproximadamente el 7% de su luz, uno de los tránsitos de exoplanetas más grandes conocidos.

Comparación de este hallazgo con las teorías comunes de los gigantes gaseosos

Los planetas nacen en el disco giratorio de gas y polvo que rodea a las estrellas jóvenes. La teoría más utilizada sobre la formación de gigantes gaseosos exige que unas diez masas de tierra de este material rocoso se acumulen y formen un núcleo rocoso masivo, después de lo cual barre rápidamente grandes cantidades de gas de las regiones cercanas del disco para formar el planeta gigante que observaron los investigadores.

«La existencia de TOI-5205b amplía lo que sabemos sobre los discos en los que se originaron estos planetas», explicó Kanodia. “Al principio, si no hay suficiente material rocoso en el disco para formar el núcleo inicial, no se puede crear un planeta gigante gaseoso.

Continuó: “Al final, si el disco se evapora antes de que se forme el núcleo masivo, entonces no se puede formar un planeta gigante gaseoso. Y, sin embargo, TOI-5205b se formó a pesar de estas barreras. Según nuestra comprensión actual de la formación de planetas, TOI-5205b no debería existir; es un planeta «prohibido».

El equipo demostró que la considerable profundidad de tránsito del planeta lo hace muy susceptible a futuras observaciones con el JWST lanzado recientemente, que podría arrojar luz sobre su atmósfera y ofrecer más pistas sobre el misterio de su formación.