Un equipo de científicos dirigido por el astrónomo Ján Šubjak, de la División Estelar del Instituto Astronómico de la CAS y del Centro de Astrofísica de la Universidad de Harvard y la Smithsonian Institution, ha anunciado recientemente un importante descubrimiento en el campo de la investigación de exoplanetas. Gracias a los datos de la misión espacial TESS y a las observaciones terrestres realizadas con el espectrógrafo HARPS en Chile, se ha confirmado la existencia de un exoplaneta mini-neptuno, denominado TOI-2458 b.
Descubrimiento del minineptuno TOI-2458 b
TOI-2458 b ha sido identificado por primera vez como un planeta en tránsito: a medida que se desplaza por delante de su estrella madre, provoca una disminución periódica de su brillo. Los cambios en el brillo de la estrella han llevado a los científicos a realizar nuevas observaciones detalladas. La combinación de datos del satélite TESS y mediciones espectroscópicas ha permitido determinar el tamaño, la masa y otras propiedades del planeta.
El planeta TOI-2458 b tiene un radio 2,8 veces superior al de la Tierra y una masa 13,3 veces mayor. Su órbita es muy cerrada: una vuelta alrededor de la estrella dura sólo 3,74 días. Esto significa que el planeta se encuentra en un entorno muy caluroso en el que las condiciones no son propicias para la vida.
La estrella madre y sus propiedades inusuales
La estrella alrededor de la cual orbita TOI-2458 b también ha llamado la atención de los científicos. Se trata de una estrella de tipo F que tiene una masa ligeramente superior a la de nuestro Sol y una temperatura superficial de unos 6000 K. Los análisis muestran que la estrella se encuentra en una fase avanzada de su evolución y está empezando a abandonar la secuencia principal, lo que sugiere una edad de unos 5.700 millones de años.
Otro descubrimiento sorprendente fue la rápida rotación de la estrella, que dura sólo 9 días, junto con un ciclo de actividad magnética muy corto, de 54 días. Esta combinación es poco habitual en las estrellas de tipo F. Sólo se han observado ciclos cortos similares en unas pocas estrellas, como τ Boo, de la que se sabe que interactúa con un exoplaneta caliente de tipo Júpiter (nota: según el Instituto de Lengua Checa de la CAS tenemos un planeta Júpiter o Neptuno en el Sistema Solar, pero si se trata de un tipo de exoplaneta, se recomienda decir "Júpiter caliente", "mini Neptuno", etc.).
"Nuestras observaciones sugieren que este sistema es dinámicamente muy interesante". dice el Dr. Šubjak. "La rápida rotación de la estrella y su actividad magnética pueden ser el resultado de interacciones pasadas con objetos planetarios".
Descubrimiento de otro planeta en el sistema TOI-2458
Una investigación más detallada del sistema planetario TOI-2458 identificó la presencia de un segundo planeta que orbita a mayor distancia de la estrella. Este planeta tiene un periodo orbital de unos 16,5 días, lo que significa que está más alejado de la estrella que TOI-2458 b. Los modelos dinámicos sugieren que su masa es entre 10 y 25 veces la de la Tierra, pero serán necesarias más observaciones para determinar sus propiedades con mayor precisión.
La historia de la formación del sistema y el papel del Júpiter caliente perdido
Uno de los hallazgos más importantes de este estudio es la hipótesis de que el sistema planetario TOI-2458 puede haber incluido un Júpiter caliente en el pasado. Contrariamente a las hipótesis que sugieren la migración de estos planetas desde las partes exteriores del disco protoplanetario, este Júpiter caliente podría haberse formado in situ a una distancia muy cercana de la estrella.
Con el tiempo, sin embargo, el planeta gigante fue engullido por la estrella debido a las interacciones de marea. Este proceso podría explicar por qué TOI-2458 gira ahora a una velocidad inusitada. "La ingestión de un planeta masivo podría haber dado a la estrella una cantidad significativa de par de rotación". explica el Dr. Šubjak.
Impacto en la dinámica actual del sistema
Si esta hipótesis de un Júpiter caliente perdido es válida, su presencia en el pasado habría afectado significativamente a la dinámica de las órbitas de los planetas restantes. Los científicos creen que las interacciones gravitatorias podrían haber provocado la inusual inclinación orbital del mini-Neptuno TOI-2458 b, que ahora orbita alrededor de los polos de su estrella. Esta inclinación podría ser el resultado de resonancias seculares que actuaron sobre el planeta en las primeras etapas del sistema, antes de que el Júpiter caliente entrara en espiral hacia su estrella.
Implicaciones para la investigación de exoplanetas y la formación de sistemas planetarios
De confirmarse, esta hipótesis podría aportar nuevos conocimientos sobre cómo interactúan los sistemas estelares con los planetas que orbitan a su alrededor. Futuras observaciones podrían aportar más pruebas a favor de esta teoría, al tiempo que revelarían más detalles sobre los procesos dinámicos de los sistemas exoplanetarios. Estudios similares también podrían revelar lo comunes que son estos escenarios en nuestra Galaxia y qué condiciones deben cumplirse para la formación y estabilidad a largo plazo de tales sistemas. "El sistema TOI-2458 nos muestra que el Universo está lleno de sorpresas y aporta nuevos retos a nuestros modelos de formación de planetas". añade el Dr. Šubjak.
Enlace al artículo: aquí a aquí
Instituto de Astronomía de la CAS/ gnews - RoZ
Ilustración del sistema TOI-2458 en una visión de inteligencia artificial. Imagen creada con DALL-E, OpenAI.
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