“Neptuno caliente” en una órbita estrecha, alerta por descubrimiento.

2024-11-27 16:22:25

Científicos de la Universidad del Sur de Queensland publicaron su artículo sobre el descubrimiento, “Sobrevivir en el desierto caliente de Neptuno: el descubrimiento del Neptuno ultracaliente TOI-3261 b, un planeta del tamaño de Neptuno que describe una órbita demasiado cercana a su estrella anfitriona. Es el cuarto objeto de su tipo que se ha descubierto y podría revelar pistas sobre cómo se forman planetas como estos.

Utilizaron el telescopio espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA para descubrir el exoplaneta (un planeta fuera de nuestro sistema solar) y luego realizó más observaciones con telescopios terrestres en Australia, Chile y Sudáfrica. Las mediciones colocaron al nuevo planeta directamente en el “caliente desierto de Neptuno”, una categoría de planetas con tan pocos miembros que su escasez evoca un paisaje desértico. Esta variedad de exoplaneta es similar a nuestro propio Neptuno en tamaño y composición, pero orbita extremadamente cerca de su estrella. En este caso, un “año” en TOI-3261 b dura solo 21 horas. Una órbita tan estrecha le otorga a este planeta su lugar en un grupo exclusivo con, hasta ahora, solo otros tres miembros: Neptunos calientes de período ultracorto cuyas masas han sido medidas con precisión.

El planeta TOI-3261 b demuestra ser un candidato ideal para probar nuevos modelos informáticos de formación de planetas. Parte de la razón por la que los Neptunos calientes son tan raros es que es difícil mantener una atmósfera gaseosa espesa tan cerca de una estrella. Las estrellas son masivas y, por lo tanto, ejercen una gran fuerza gravitatoria sobre las cosas que las rodean, lo que puede arrancar las capas de gas que rodean a un planeta cercano. También emiten enormes cantidades de energía, que hacen volar las capas de gas. Ambos factores significan que los Neptunos calientes como TOI-3261 b podrían haber comenzado como planetas mucho más grandes, del tamaño de Júpiter, y desde entonces han perdido una gran parte de su masa.

Después de modelar diferentes puntos de partida y escenarios de desarrollo, se determinó que el sistema de estrella y planeta tiene aproximadamente 6.500 millones de años y que el planeta comenzó como un gigante gaseoso mucho más grande. No obstante, es probable que haya perdido masa de dos maneras: 1. Foto-evaporación, cuando la energía de la estrella hace que las partículas de gas se disipen, y 2. Desprendimiento por marea, cuando la fuerza gravitacional de la estrella arranca capas de gas del planeta. También está la posibilidad de que el planeta se haya formado más lejos de su estrella, donde ambos efectos serían menos intensos, lo que le permitiría conservar su atmósfera.

La atmósfera restante del planeta, una de sus características más interesantes, probablemente invitará a un mayor análisis atmosférico, tal vez ayudando a desentrañar la historia de la formación de este habitante del "caliente desierto de Neptuno". El planeta TOI-3261 b es aproximadamente el doble de denso que Neptuno, lo que indica que las partes más ligeras de su atmósfera se han ido eliminando con el tiempo, dejando solo los componentes más pesados. Esto demuestra que el planeta debe haber comenzado con una variedad de elementos diferentes en su atmósfera, pero en esta etapa, es difícil decir exactamente cuáles.

Este misterio podría resolverse observando el planeta con luz infrarroja, tal vez utilizando el telescopio espacial James Webb de la NASA, una forma ideal de ver las huellas dactilares de las diferentes moléculas en la atmósfera del planeta ayudando no solo a los astrónomos a comprender el pasado de TOI-3261 b, sino que también comenzará a descubrir los procesos físicos detrás de todos los planetas calientes y gigantes.

El primer descubrimiento de un Neptuno caliente de período ultracorto, LTT-9779 b, se produjo en 2020. Desde entonces, los descubrimientos de TESS TOI-849 b y TOI-332 b también se han unido al club de élite de los Neptunos calientes de período ultracorto (con masas que se han medido con precisión). Tanto LTT-9779 b como TOI-849 b están en la cola para las observaciones infrarrojas con el telescopio espacial James Webb, lo que potencialmente ampliará nuestra comprensión de las atmósferas de estos planetas en los próximos años.

Versión en inglés por Jacobs Corban

Fuente: The Astronomical Journal, NASA

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