Astrònoms descobreixen un planeta gegant en una estrella diminuta que desafia les teories actuals
El descobriment forma part d’una investigació a gran escala utilitzant dades d’un satèl·lit
Recreació de TOI-TOI-6894b.
Un equip internacional d’astrònoms ha descobert un extraordinari planeta gegant gasós, denominat TOI-TOI-6894b, que orbita al voltant d’una diminuta estrella nana roja amb tot just el 20% de la massa del nostre Sol. Aquesta troballa representa un important desafiament per a les teories actuals sobre formació planetària, ja que segons els models convencionals, estrelles tan petites no haurien de poder allotjar planetes de semblant gran.
El descobriment forma part d’una investigació a gran escala utilitzant dades del Satèl·lit de Sondeig d’Exoplanetes en Trànsit (TESS), específicament dissenyada per localitzar planetes gegants en òrbita al voltant d’estrelles de baixa massa. Els resultats d’aquest treball han estat publicats recentment a la prestigiosa revista científica Nature Astronomy.
TOI-TOI-6894b és un gegant gasós de baixa densitat amb un radi lleugerament superior al de Saturn, però amb només aproximadament el 50% de la seua massa. L’estrella amfitriona, TOI-6894, representa una fita en l’astronomia per ser l’estrella de menor massa coneguda fins la data que allotja un planeta gegant en trànsit, amb tot just el 60% de la mida de la següent estrella més petita en aquesta categoria.
"La majoria de les estrelles de la nostra galàxia són en realitat estrelles petites exactament com aquesta, amb masses baixes i que anteriorment es creia que no podien acollir planetes gegants gasosos. Per tant, el fet que aquesta estrella allotgi un planeta gegant té importants implicacions per al nombre total de planetes gegants que estimem que existeixen en la nostra galàxia", va explicar el Dr. Daniel Bayliss, professor associat de la Universitat de Warwick i autor principal de la investigació.
Teories de formació planetària qüestionades
La teoria més acceptada sobre la formació de planetes, coneguda com a teoria d’acreció del nucli, proposa que primer es forma un nucli planetari mitjançant l’acumulació gradual de material. A mesura que aquest nucli guanya massa, atreu gasos que formen una atmosfera i, en assolir una massa crítica, entra en un procés d’acreció descontrolada de gas que el converteix en un gegant gasós.
Segons aquest model, la formació de gegants gasosos resulta pràcticament impossible al voltant d’estrelles de baixa massa, ja que la quantitat de gas i pols disponible al seu disc protoplanetari és massa limitat per permetre la formació d’un nucli prou massiu que desencadeni el procés.
Tanmateix, l’existència de TOI-TOI-6894b suggereix que aquest model no pot explicar completament tots els casos i que podrien ser necessàries teories alternatives per comprendre la formació d’alguns sistemes planetaris.
Possibles explicacions per a la seua formació
El doctor Edward Bryant, astrofísic de la Universitat de Warwick i coautor de l’estudi, suggereix dos possibles explicacions: "Atesa la massa del planeta, TOI-TOI-6894b podria haver-se format a través d’un procés intermedi d’acreció del nucli, en el qual un protoplaneta es forma i augmenta gas de forma constant sense que el nucli assoleixi prou massa per a una acreció descontrolada de gas."
"Alternativament, podria haver-se format a causa d’un disc gravitacionalment inestable. En alguns casos, el disc que envolta l’estrella es torna inestable degut per força gravitacional que exerceix sobre si mateix. Aquests discos poden llavors fragmentar-se, i el gas i la pols col·lapsen per formar un planeta", va afegir Bryant.
No obstant, l’equip científic ha constatat que cap d’aquestes teories no explica completament la formació de TOI-TOI-6894b amb les dades actualment disponibles, allò que converteix l’origen d’aquest planeta gegant en un misteri pendent de resoldre.
Un planeta excepcionalment fred
Una altra característica notable de TOI-TOI-6894b és la seua temperatura inusualment baixa per a un gegant gasós. Mentre que la majoria dels gegants gasosos descoberts pels caçadors d’exoplanetes són els denominats "Júpiter calents", amb temperatures entre 1.000 i 2.000 Kelvin, TOI-TOI-6894b presenta una temperatura de tot just 420 Kelvin.
Aquesta temperatura relativament baixa, juntament amb altres propietats com els seus trànsits molt profunds, converteixen TOI-TOI-6894b en un dels planetes gegants amb atmosfera fregeixi més prometedors per a futurs estudis de caracterització atmosfèrica.
Els investigadors suggereixen que una anàlisi detallada de l’atmosfera de TOI-TOI-6894b podria donar llum sobre el misteri de la seua formació. En mesurar la distribució del material dins del planeta, els astrònoms podrien determinar la mida i l’estructura del seu nucli, la qual cosa aportaria evidències clau sobre si es va formar per acreció o mitjançant un disc inestable.
