Los científicos han estado trabajando en modelos de formación de planetas desde antes de que supiéramos que existían exoplanetas. Originalmente guiados por las propiedades de los planetas de nuestro Sistema Solar, estos modelos resultaron ser notablemente buenos a la hora de tener en cuenta también exoplanetas sin equivalente en nuestro Sistema Solar, como las súper Tierras y los Neptunos calientes. Si a esto le sumamos la capacidad de los planetas para moverse gracias a las interacciones gravitacionales, las propiedades de los exoplanetas normalmente podrían explicarse.
Hoy, un gran equipo internacional de investigadores anuncia el descubrimiento de algo que nuestros modelos no pueden explicar. Tiene aproximadamente el tamaño de Neptuno pero cuatro veces más masivo. Su densidad, muy superior a la del hierro, es compatible con que todo el planeta sea casi completamente sólido o que tenga un océano lo suficientemente profundo como para ahogar planetas enteros. Si bien las personas que lo descubrieron ofrecen un par de teorías sobre su formación, ninguna es especialmente probable.
Un caso atípico extraño
El estudio del nuevo planeta comenzó como muchos lo hacen ahora: fue identificado como un objeto de interés por el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TOI, por sus siglas en inglés, TESS Object of Interest). TOI-1853 es una estrella algo más pequeña que nuestro Sol, con aproximadamente 0,8 veces su masa. Y había indicios claros de un planeta cerca de la estrella, ahora llamado TOI-1853 b. El planeta orbita bastante cerca de su estrella anfitriona y completa una órbita completa en 1,24 días.
Los investigadores utilizaron ese tiempo para determinar la distancia a la que orbita el planeta. Basándose en una combinación de esa distancia, el tamaño de la estrella y la cantidad de luz bloqueada por el planeta, es posible estimar el tamaño del planeta. Resultó ser aproximadamente 3,5 veces el radio de la Tierra, lo que significa que es un poco más pequeño que Neptuno.
Por sí solo, eso no es inusual; Se han descubierto muchos planetas del tamaño de Neptuno. Pero la combinación de tamaño y proximidad a la estrella es inesperada. Lo ubica en lo que se llama el «desierto caliente de Neptuno», donde la intensa radiación de la estrella expulsa la atmósfera del planeta. Los Neptunos que alcanzan el estado de desierto caliente terminan reducidos a sus núcleos rocosos, lo que los convierte en súper Tierras.
Entonces, ¿qué hacía TOI-1853 b en el desierto? Para averiguarlo, los investigadores utilizaron observatorios terrestres para rastrear el movimiento de su estrella anfitriona a medida que la atracción gravitacional de TOI-1853 b cambiaba a medida que avanzaba a través de su órbita. La aceleración en el movimiento de la estrella debido a esta atracción se puede utilizar para estimar la masa del planeta.
Resultó que TOI-1853 b tiene un lote de masa. Se estima que tiene 73 veces la masa de la Tierra o más de cuatro veces la masa de Neptuno. Claramente, eso significa que su composición debe ser muy diferente a la de Neptuno.
¿Crujiente por dentro y por fuera?
Los investigadores involucrados en su descubrimiento dedican bastante texto a describir hasta qué punto esto convierte a TOI-1853 b en un valor atípico. Hay planetas con densidades similares, pero por lo general son significativamente más pequeños: las súper Tierras se formaron al eliminar la atmósfera en un planeta similar a Neptuno. Hay planetas con masas similares, pero casi todos son el doble de grandes y es probable que tengan atmósferas y/u océanos extensos. «Ocupa una región del orbital de masas [distance] espacio de planetas calientes que antes estaba desprovisto de objetos, lo que corresponde a la zona más seca del desierto caliente de Neptuno», concluyen los investigadores.