Astrónomos descubren un planeta gigante en una estrella diminuta que desafía las teorías actuales

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto un extraordinario planeta gigante gaseoso, denominado TOI-6894b, que orbita alrededor de una diminuta estrella enana roja con apenas el 20% de la masa de nuestro Sol. Este hallazgo representa un importante desafío para las teorías actuales sobre formación planetaria, ya que según los modelos convencionales, estrellas tan pequeñas no deberían poder albergar planetas de semejante tamaño.

El descubrimiento forma parte de una investigación a gran escala utilizando datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS), específicamente diseñada para localizar planetas gigantes en órbita alrededor de estrellas de baja masa. Los resultados de este trabajo han sido publicados recientemente en la prestigiosa revista científica Nature Astronomy.

TOI-6894b es un gigante gaseoso de baja densidad con un radio ligeramente superior al de Saturno, pero con solo aproximadamente el 50% de su masa. La estrella anfitriona, TOI-6894, representa un hito en la astronomía por ser la estrella de menor masa conocida hasta la fecha que alberga un planeta gigante en tránsito, con apenas el 60% del tamaño de la siguiente estrella más pequeña en esta categoría.

"La mayoría de las estrellas de nuestra galaxia son en realidad estrellas pequeñas exactamente como esta, con masas bajas y que anteriormente se creía que no podían albergar planetas gigantes gaseosos. Por lo tanto, el hecho de que esta estrella albergue un planeta gigante tiene importantes implicaciones para el número total de planetas gigantes que estimamos que existen en nuestra galaxia", explicó el Dr. Daniel Bayliss, profesor asociado de la Universidad de Warwick y autor principal de la investigación.

Teorías de formación planetaria cuestionadas

La teoría más aceptada sobre la formación de planetas, conocida como teoría de acreción del núcleo, propone que primero se forma un núcleo planetario mediante la acumulación gradual de material. A medida que este núcleo gana masa, atrae gases que forman una atmósfera y, al alcanzar una masa crítica, entra en un proceso de acreción descontrolada de gas que lo convierte en un gigante gaseoso.

Según este modelo, la formación de gigantes gaseosos resulta prácticamente imposible alrededor de estrellas de baja masa, ya que la cantidad de gas y polvo disponible en su disco protoplanetario es demasiado limitada para permitir la formación de un núcleo lo suficientemente masivo que desencadene el proceso.

Sin embargo, la existencia de TOI-6894b sugiere que este modelo no puede explicar completamente todos los casos y que podrían ser necesarias teorías alternativas para comprender la formación de algunos sistemas planetarios.

Posibles explicaciones para su formación

El doctor Edward Bryant, astrofísico de la Universidad de Warwick y coautor del estudio, sugiere dos posibles explicaciones: "Dada la masa del planeta, TOI-6894b podría haberse formado a través de un proceso intermedio de acreción del núcleo, en el cual un protoplaneta se forma y acrecienta gas de forma constante sin que el núcleo alcance la masa suficiente para una acreción descontrolada de gas".

"Alternativamente, podría haberse formado debido a un disco gravitacionalmente inestable. En algunos casos, el disco que rodea la estrella se vuelve inestable debido a la fuerza gravitacional que ejerce sobre sí mismo. Estos discos pueden entonces fragmentarse, y el gas y el polvo colapsan para formar un planeta", añadió Bryant.

No obstante, el equipo científico ha constatado que ninguna de estas teorías explica completamente la formación de TOI-6894b con los datos actualmente disponibles, lo que convierte el origen de este planeta gigante en un misterio pendiente de resolver.

Un planeta excepcionalmente frío

Otra característica notable de TOI-6894b es su temperatura inusualmente baja para un gigante gaseoso. Mientras que la mayoría de los gigantes gaseosos descubiertos por los cazadores de exoplanetas son los denominados "Júpiter calientes", con temperaturas entre 1.000 y 2.000 Kelvin, TOI-6894b presenta una temperatura de apenas 420 Kelvin.

Esta temperatura relativamente baja, junto con otras propiedades como sus tránsitos muy profundos, convierten a TOI-6894b en uno de los planetas gigantes con atmósfera fría más prometedores para futuros estudios de caracterización atmosférica.

Los investigadores sugieren que un análisis detallado de la atmósfera de TOI-6894b podría arrojar luz sobre el misterio de su formación. Al medir la distribución del material dentro del planeta, los astrónomos podrían determinar el tamaño y la estructura de su núcleo, lo que aportaría evidencias clave sobre si se formó por acreción o mediante un disco inestable.