El hallazgo de GJ 3512b, un tipo de planeta gigante que los científicos pensaban que no podía existir
Los astrónomos creen que no debería existir, al menos bajo las teorías actuales.
Es un planeta gigante llamado GJ 3512b. Es similar a Júpiter, pero es inusualmente grande en comparación con la estrella en torno a la cual orbita.
Esto contradice una idea ampliamente difundida sobre cómo se forman los planetas.
La estrella alrededor de la que gira, que se encuentra a 284 billones de kilómetros de distancia, es una enana roja tipo M, la más común en nuestra galaxia.
El hallazgo lo ha hecho un equipo internacional de investigadores y ha sido publicado esta semana en Science.
"Es muy emocionante porque nos hemos preguntado durante mucho tiempo si planetas gigantes como Júpiter y Saturno pueden formarse alrededor de estrellas tan pequeñas", dijo el profesor Peter Wheatley, de la Universidad de Warwick, en Reino Unido, quien no participó en el estudio.
"La creencia general hasta ahora era que estos planetas no existían, pero no podíamos estar seguros, porque las estrellas pequeñas son muy débiles, lo que las hace difíciles de estudiar, a pesar de que son mucho más comunes que estrellas como el Sol ", aclaró Wheatley a la BBC.
Los investigadores utilizaron telescopios en España y Estados Unidos para rastrear las aceleraciones gravitacionales de la estrella, potencialmente causadas por planetas que la orbitan.
La enana roja tiene una masa mayor que el GJ 3512b, pero la diferencia en su tamaño es mucho menor que entre, por ejemplo, el Sol y Júpiter.
La estrella tiene una masa que es, como máximo, 270 veces más grande que el planeta. A modo de comparación, se estima que el Sol es 1.050 veces más masivo que Júpiter.
Los astrónomos usan simulaciones por computadora para construir sus teorías sobre cómo se forman los planetas a partir de las nubes o "discos" de gas y polvo que orbitan estrellas jóvenes. Estas simulaciones predicen que muchos planetas pequeños deberían agruparse alrededor de pequeñas estrellas enanas de tipo M.
"Alrededor de tales estrellas solo debería haber planetas del tamaño de la Tierra o supertierras algo más masivas", aseguró el coautor del estudio Christoph Mordasini, profesor de la Universidad de Berna, Suiza.
Un ejemplo de la vida real de un sistema planetario que se ajusta a la teoría descrita es una estrella conocida como Trappist-1.
Esta estrella, que se encuentra a 369 billones de kilómetros (39 años luz) del Sol, alberga un sistema de siete planetas, todos con masas aproximadamente iguales o ligeramente inferiores a las de la Tierra.
"Sin embargo, GJ 3512b es un planeta gigante con una masa aproximadamente la mitad de grande que la de Júpiter y, por lo tanto, al menos un orden de magnitud más masivo que los planetas predichos por modelos teóricos para una estrella tan pequeña", dijo el profesor Mordasini.
El hallazgo desafía la idea generalizada de la formación de planetas, conocida como acumulación de núcleos.
"Por lo general, pensamos que los planetas gigantes comienzan su vida como un núcleo helado, orbitando lejos en un disco de gas que rodea a una joven estrella y que luego crecen rápidamente atrayendo gas sobre sí mismos", señaló el profesor Wheatley.
"Pero los autores del estudio argumentan que los discos alrededor de estrellas pequeñas no proporcionan suficiente material para que esto funcione. Por lo contrario, consideran que es más probable que el planeta se haya formado repentinamente cuando parte del disco colapsó debido a su propia gravedad".
Los autores del artículo de Science proponen que dicho colapso puede ocurrir cuando el disco de gas y polvo tiene más de una décima parte de la masa de la estrella madre. En estas condiciones, el efecto gravitacional de la estrella se vuelve insuficiente para mantener el disco estable.
La materia del disco se estira hacia adentro para formar un grupo unido gravitacionalmente, que con el tiempo desarrolla un planeta.
La idea de este estudio predice que este colapso ocurre lejos de la estrella, mientras que los planetas pueden desarrollarse mucho más cerca.
GJ 3512b tiene una órbita ovalada de 204 días alrededor de su estrella. La mayor parte del tiempo, la distancia entre este planeta y su estrella es menor que la que hay entre Mercurio y el Sol.
La órbita excéntrica de este gigante gaseoso apunta a la presencia de otros planetas gigantes que orbitan más allá y que podrían haber distorsionado su órbita.
"Hasta ahora, los únicos planetas cuya formación era compatible con inestabilidades de disco eran un puñado de planetas jóvenes, calientes y muy masivos lejos de sus estrellas anfitrionas", dijo Hubert Klahr, del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania y coautor del estudio.
"Con GJ 3512b, ahora tenemos un candidato extraordinario para un planeta que podría haber surgido de la inestabilidad de un disco alrededor de una estrella con muy poca masa. Este hallazgo nos lleva a revisar nuestros modelos".
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