Exoplaneta supermasivo del tamaño de Neptuno tiene una densidad mayor que la del acero

Los astrónomos creen que la peculiar composición del planeta TOI-1853b del tamaño de Neptuno es el resultado de un choque planetario gigante.

USTED-1853También conocida como TYC 1468-1031-1 y TIC 73540072, es una tranquila estrella enana K2 con aproximadamente el 85% de la masa de nuestro Sol.

La estrella se encuentra aproximadamente a 167 parsecs (545 años luz) del Sol en la constelación de Boötes.

TOI-1853 alberga un exoplaneta gigante en tránsito, llamado TOI-1853b, en una órbita de 1,24 días.

El mundo alienígena tiene un radio de 3,5 radios terrestres, una masa de 73 masas terrestres, casi el doble que la de cualquier otro planeta del tamaño de Neptuno conocido hasta ahora, y una densidad de 9,7 gramos por cm.³.

Las propiedades de TOI-1853 presentan un enigma para las teorías convencionales de formación y evolución planetaria y podrían ser el resultado de varias colisiones de protoplanetas o el estado final de un planeta inicialmente muy excéntrico que migró más cerca de su estrella madre.

«Tenemos pruebas sólidas de colisiones altamente energéticas entre cuerpos planetarios de nuestro sistema solar, como la existencia de la Luna en la Tierra, y buenas pruebas de un pequeño número de exoplanetas», dijo Universidad de Bristol el astrónomo Phil Carter.

“Sabemos que existe una gran diversidad de planetas en sistemas exoplanetarios; muchos no tienen análogos en nuestro sistema solar, pero a menudo tienen masas y composiciones entre las de los planetas rocosos y las de Neptuno/Urano.

«Descubrimos que el cuerpo planetario inicial probablemente habría tenido que ser rico en agua y sufrir un impacto gigante extremo a una velocidad superior a 75 km/s para producir TOI-1853b como se observa».

«Este planeta es muy sorprendente», afirmó Jingyao Dou, estudiante de posgrado de la Universidad de Bristol.

«Normalmente, esperamos que los planetas formados con tanta roca se conviertan en gigantes gaseosos como Júpiter, que tienen densidades similares a las del agua».

«TOI-1853b tiene el tamaño de Neptuno pero tiene una densidad mayor que la del acero».

«Nuestro trabajo muestra que esto puede suceder si el planeta experimentó colisiones planeta-planeta extremadamente energéticas durante su formación».

«Estas colisiones destruyeron parte de la atmósfera más ligera y del agua, dejando un planeta de alta densidad y significativamente enriquecido en rocas».

«No habíamos estudiado impactos gigantes tan extremos antes porque no eran algo que esperábamos», dijo Zoë Leinhardt, astrónoma de la Universidad de Bristol.

«Hay mucho trabajo por hacer para mejorar los modelos de materiales subyacentes a nuestras simulaciones y ampliar la gama de impactos gigantes extremos modelados».

El descubrimiento se informa en un papel en la revista Naturaleza.

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L. Napoleóniello y otros. Un planeta supermasivo del tamaño de Neptuno. Naturaleza, publicado en línea el 30 de agosto de 2023; doi: 10.1038/s41586-023-06499-2