Encuentran un exoplaneta desnudo en el desierto

Si hemos conseguido aprender tantas cosas sobre el cosmos es porque hemos aprendido a medir a distancia. A detectar cosas de forma indirecta y a encontrar mil trucos para experimentar con lo que nos queda tremendamente a desmano. Lo mismo ocurre cuando hablamos de nuestro propio planeta. Más allá de la primera decena de kilómetros todo ha sido teorización y medidas indirectas. Que nadie me malinterprete, conocemos bien a nuestro núcleo y sabemos cómo evolucionan las estrellas, por indirecto que sea el conocimiento que obtenemos es robusto y valioso.

Y claro, si esto te sorprende piensa que hay un más difícil todavía, ahora imagina querer estudiar las profundidades de un planeta, pero no este sobre el que estamos, sino uno en las profundidades del espacio. Esa es la maravilla de la geología planetaria, que sabe cómo dar respuestas a estas incógnitas por imposibles que parezcan. No obstante, cuanto más indirecto es algo más fácil es acumular cierto error en nuestras mediciones y por lo tanto en las conclusiones, por eso no estaría de más que, en algún momento, pudiéramos ver el interior de un planeta, por ejemplo. Por ejemplo, desvestir a Júpiter hasta quedarnos solo con el núcleo sólido oculto bajo su profunda y densa atmósfera ¿cómo sería? Pues, aunque parezca mentira parece que ese momento ha llegado y ese núcleo desnudo tiene el nombre de TOI-849b.

Un júpiter desnudo

Hace ya tiempo que conocemos la existencia de planetas fuera de nuestro sistema solar. Es fácil olvidarse de los tiempos en que no sabíamos con certeza si existían planetas en torno a esos miles de millones de estrellas que salpican la noche. Por suerte, el concepto “exoplaneta” se ha vuelto bastante popular y tenemos unas cuantas formas de detectarlos. Aunque nuestros telescopios no nos permitan observarlos directamente, podemos ver cómo su propia presencia altera la forma en que ese mueve la estrella en torno a la que giran. Otro método, por ejemplo, es de los tránsitos, donde, si observando la estrella vemos que esta reduce y recupera su brillo a intervalos regulares de tiempo, podemos suponer que un planeta está eclipsándola cada vez que completa una vuelta a su alrededor.

Salvando las distancias, así es como se ha descubierto TOI-849b. No obstante, descubrir su presencia es solo el principio de la historia. Viendo cuánto está moviéndose la estrella que orbita o cuánto y cómo cambia su brillo, podemos calcular la velocidad a la que gira el planeta, cuánto pesa, cuál es su tamaño y por lo tanto su densidad. Todo ello estando a 255 años luz, o dicho en kilómetros, dos trillones ciento veintinueve mil billones de kilómetros (ves por qué usamos años luz)

Y precisamente haciendo estos cálculos es como descubrimos la verdadera importancia de TOI-849b, que pasa de ser un planeta cualquiera al mayor planeta rocoso que conocemos. En concreto hablamos de un cuerpo casi tres veces y media más grande que nuestra Tierra, y con una masa algo más de 39 veces mayor. Así que no solo es el planeta rocoso más grande, sino que es excepcionalmente denso, en torno a 5 veces más denso que nuestro planeta. Parece que apenas cuenta con una finísima atmósfera, su superficie alcanza los 1500 grados Celsius y completa una vuelta a la estrella cada 18 horas.

Esto ha sido una noticia inaudita, ya que tampoco se conocían planetas del tamaño de Neptuno orbitando tan cerca de una estrella. Era lo que se llamaba desierto neptuniano. Precisamente por ese motivo es tan estimulante el descubrimiento y nos empuja a hacernos nuevas preguntas, siendo la principal ¿Cómo es posible?

¿A dónde ha ido la atmósfera?

Como ya hemos comentado en otros artículos, los planetas se forman juntando por gravedad zonas del disco de materia que se encuentra rodeando a las estrellas jóvenes. Fragmentos cada vez mayores colisionan entre sí calentando una bola incandescente donde cada sustancia ocupa una profundidad en función de su densidad. Los elementos más densos, como el hierro, tienden a hundirse en el cuerpo en formación, mientras que los más ligeros quedan en la superficie. El gas, por lo tanto, se acumula en una capa exterior, la atmósfera, y en función de la densidad del protoplaneta podrá retener una capa de gases más o menos profunda. No obstante, cuando el planeta tiene una masa al menos 1 veces superior a la de la Tierra esta acreción gaseosa se vuelve masiva, arrastrando a todo el gas circundante (mayormente hidrógeno y helio) Teniendo esto en cuenta, es de suponer que la fina atmósfera de TOI-849b es una reminiscencia de lo que una vez fue.

No es la primera vez que vemos a un planeta que ha perdido parte de su atmósfera. Marte es un buen ejemplo, donde, al no tener su propio campo magnético, como el que producen las corrientes de metal fundido del núcleo terrestre, no cuenta con un escudo para proteger a sus gases del bombardeo de partículas que emite el Sol. Al quedar desprotegida, su antigua atmósfera fue perdiéndose en el espacio hasta quedar muy reducida.

Podríamos pensar que algo así es lo que le ha pasado a TOI-849b, pero la cantidad de atmósfera que tendría que haber perdido un planeta es muy superior a la que se calcula que podría haber sido eliminada por su estrella desde su formación hasta ahora. Otra explicación podría ser que se produjeron numerosas colisiones de cuerpos ya relativamente grandes y bien formados que, al impactar, perdieron una mayor proporción de su atmósfera que de su geosfera, densificándose poco a poco a medida que crecían.

Otra opción apunta a que, tal vez, la clave está en que se produjo una región con menos gas en torno al planeta en formación, limitando por lo tanto la cantidad que se encontraba bajo su influjo gravitatorio. Aparentemente, este tipo de acreciones de gas autolimitadas serían compatibles con el hecho de que los modelos matemáticos predigan muchos planetas gaseosos del tamaño de Júpiter y pocos por debajo de la masa de Saturno.

Lo más probable es que se deba a una combinación de todos estos factores. Puede que la brecha en el gas del disco limitara su acreción, que el impacto con otros cuerpos eliminara parte de la atmósfera, y lo que es casi seguro, pasara lo que pasara, parte de sus gases se han ido perdiendo por su proximidad a la estrella.

En cierto modo, si los investigadores están en lo cierto, estamos observando el núcleo desnudo de lo que en otras condiciones podría haberse convertido en un gigante gaseoso y, aunque no podamos ver su superficie, es lo más cerca que estamos de ver las profundidades de un planeta. Un mundo que, hasta ahora, teníamos mucho más vetado.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Aunque existen varias hipótesis todavía no se sabe con certeza cómo explicar la composición de este extraño planeta.

REFERENCIAS:

• Armstrong, David J. et al. “A Remnant Planetary Core In The Hot-Neptune Desert”. Nature, vol 583, no. 7814, 2020, pp. 39-42. Springer Science And Business Media LLC, doi:10.1038/s41586-020-2421-7. Accessed 7 July 2020.