Los metales están en todas partes del Universo, desde gigantes gaseosos calientes donde llueve hierro fundido hasta elementos pesados que se forman cuando una estrella se convierte en supernova. El exoplaneta GJ 367b los supera a todos. este planeta es hecho de metal.
GJ 367b es un planeta extremo. Este «súper Mercurio», que orbita su estrella una vez cada 7,7 horas, fue descubierto por primera vez por el cazador de planetas TESS de la NASA en 2015. Ahora, científicos de la Universidad de Turín en Italia y del Thüringer Landessternwarte en Alemania han examinado mediciones más recientes del planeta. utilizando el espectrógrafo HARPS de ESO junto con las observaciones TESS originales. Descubrieron que este objeto es casi dos veces más denso que la Tierra, lo que sugiere que lo más probable es que esté hecho de hierro sólido.
Aunque GJ 367b es ahora un planeta de hierro sólido, alguna vez pudo haber sido el núcleo de un antiguo planeta rocoso.
«Gracias a nuestras estimaciones precisas de masa y radio, exploramos la posible composición y estructura interna de GJ 367b y descubrimos que se espera que tenga un núcleo de hierro», dijeron los científicos en un estudio publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters. Lo que pasa es que el núcleo ocupa más del 90 por ciento del planeta.
Groupie de heavy metal
Cuando se descubrió GJ 367b, era simplemente otro exoplaneta en un sistema estelar distante. A TESS le resultó relativamente fácil identificarlo porque no había una enorme diferencia de tamaño entre él y su estrella. TESS detecta un exoplaneta en tránsito por su estrella cuando la estrella pierde brillo, ya que su luz es bloqueada temporalmente por un planeta. Algunos factores hacen que GJ 367b sea más obvio. Aunque todavía es pequeño en comparación con su estrella, no es tan pequeño como la Tierra en comparación con el Sol, por lo que bloquea más luz cuando transita. También orbita peligrosamente cerca y alucinantemente rápido.
Lo que aún no era tan obvio era de qué estaba hecho. Averiguar la densidad de un objeto en función de su masa y radio puede dar a los científicos una idea de su composición. TESS midió el radio de GJ 367b en función de la cantidad de luz que oscurecía. Para determinar la masa del planeta, los científicos utilizaron mediciones posteriores de la velocidad radial, que detectan la atracción gravitacional del planeta sobre su estrella anfitriona.
GJ 367b resultó ser tan increíblemente denso que tiene 1,85 veces la densidad de la Tierra, que está aproximadamente en línea con la del hierro. Ahora es el planeta más denso conocido, con un período orbital corto y el supermercurio más denso. Pero, ¿cómo podría formarse un planeta entero a partir de nada más que hierro?
demasiado headbanging
«No está claro cómo se forma un planeta de baja masa y alta densidad como GJ 367b», dijeron los científicos en el mismo estudio. «Las posibles vías pueden incluir la formación de material significativamente más rico en hierro de lo que se cree que normalmente está presente en los discos protoplanetarios».
Pero hay muchos otros caminos posibles. Todos los escenarios de formación más probables se basan en que GJ 367b alguna vez fue un planeta rocoso, no muy diferente de la Tierra o Marte. Sus dos planetas compañeros, que orbitan más lejos, son planetas rocosos, por lo que es posible que los tres se hayan formado de la misma manera. A partir de ahí, sin embargo, GJ 367b habría tenido una historia distinta que implica la pérdida de sus capas rocosas externas y terminar siendo casi todo núcleo.
Las capas exteriores de GJ 367b posiblemente fueron arrancadas por una colisión o una serie de colisiones, que es lo que se cree que le sucedió a Mercurio. Si un objeto (o suficientes objetos) con la masa y la velocidad de impacto adecuadas se estrellara contra él, las capas rocosas podrían haberse liberado y perdido.
Otra posibilidad es la intensa radiación que enfrentó GJ 367b al orbitar tan cerca de su estrella que quemó todo lo demás y lo dejó con nada más que su sólido núcleo de hierro. El material exterior podría haberse sublimado y luego haberse perdido en el espacio. GJ 367b también podría haber experimentado alguna combinación de colisiones e irradiación para convertirse en el planeta metálico que es.
Para empezar, cómo llegó tan cerca de su estrella también es una pregunta sin respuesta, dado que es poco probable que se haya formado allí. Los científicos creen que las interacciones gravitacionales con otros planetas podrían haberlo hecho migrar hacia el interior desde donde se formó.
Sin embargo, GJ 367b se convirtió en un metalero, más investigaciones sobre este planeta podrían eventualmente decirnos más sobre cómo se forman y evolucionan los planetas rocosos y los planetas con períodos orbitales cortos. Siempre son los rebeldes.
Cartas de revistas astrofísicas, 2023. DOI: 10.3847/2041-8213/ace0c7