Observan en dos exoplanetas el mecanismo de formación de las supertierras
Dos nuevos estudios recientemente publicados en The Astronomical Journal han descubierto que las atmósferas de al menos dos exoplanetas gaseosos no son estables y se escapan hacia sus respectivas estrellas madre.
El proceso y el ritmo de la pérdida de los gases, principalmente hidrógeno y helio, se pudo registrar y medir en dos ‘minineptunos jóvenes’ gracias a los datos recabados por el observatorio W. M. Keck de Hawái (EE.UU.) y el telescopio espacial Hubble en los últimos dos años. La categoría de minineptuno se refiere a los exoplanetas que son más grandes que la Tierra y tienen una estructura gaseosa como Júpiter, pero no alcanzan el tamaño de este ni del resto de planetas gigantes del sistema solar.
La mayoría de los astrónomos asumía que los minineptunos tienen atmósferas propensas a escapar, pero «nadie ha visto una haciéndolo hasta ahora», comentó el autor principal de ambos estudios, Michael Zhang, del Instituto de Tecnología de California. El caso del exoplaneta TOI 560.01 es ejemplar, porque no solo se confirmó el hecho del escape, sino que se pudo comprobar la dirección en la que los gases salen de su atmósfera: principalmente hacia su estrella anfitriona.
«Esto fue inesperado, ya que la mayoría de los modelos predicen que el gas debería alejarse de la estrella», explicó su colega Heather Knutson. En este caso particular, la estrella madre es una enana naranja apenas descubierta en el 2021, presente en algunos catálogos como HD 73583 y situada a unos 103 años luz del sistema solar, mientras que el exoplaneta la orbita en solo 6,4 días.
Todavía es posible que la salida de hidrógeno y helio hacia esa enana sea una anomalía y no la regla general, admiten los científicos, pero la misma tendencia se observó en el otro exoplaneta estudiado, que fue designado HD 63433c, como el segundo cuerpo celeste conocido en orbitar a la estrella HD 63433. Esta enana amarilla, conocida también como V377 Geminorum, está a 73 años luz del Sol y tiene, según el estudio, cerca de 440 millones de años, una edad joven en términos astronómicos.
Los astrónomos saben desde el 2020 que este «análogo solar» es orbitado por dos exoplanetas con un tamaño que entra en la categoría de minineptuno. El estudio señala que la atmósfera del objeto más cercano al astro, HD 63433b, es prácticamente inexistente, mientras que el segundo, HD 63433c, con un radio 2,67 veces mayor a la Tierra, todavía «retiene una envoltura de hidrógeno y helio», pero esta se está evaporando intensamente.
Estas observaciones de las atmósferas de dos cuerpos celestes algo más grandes que la Tierra confirman una teoría existente sobre la formación de las supertierras, opinan los investigadores. Según esta teoría, si un minineptuno es lo suficientemente pequeño y está lo bastante cerca de su estrella madre, la radiación en rayos X y la luz ultravioleta de esta puede despojar al exoplaneta de su atmósfera primordial en sus primeros cientos de millones de años de vida.
Como fruto de este proceso de evaporación quedaría una supertierra, un planeta rocoso con un radio mucho más pequeño, que podría retener los «restos de una atmósfera», tal y como hace nuestro planeta.