Aclaran el misterio de los «planetas hinchados»

El descubrimiento de un par de planetas gemelos puede explicar el misterio de los planetas hinchados, como resultado del calor de sus estrellas anfitrionas. La investigación se publica en la edición del 27 de noviembre de ‘The Astronomical Journal’.

Los planetas gigantes gaseosos están hechos principalmente de hidrógeno y helio, y tienen al menos 4 veces el diámetro de la Tierra. Los planetas gigantes gaseosos que orbitan ardientemente cerca de sus estrellas anfitrionas se conocen como «Júpiter calientes». Estos planetas tienen masas similares a las de Júpiter y Saturno, pero tienden a ser mucho más grandes, algunos están hinchados hasta tamaños incluso más grandes que las estrellas más pequeñas, informa Europa Press.

Los tamaños inusualmente grandes de estos planetas probablemente estén relacionados con el calor que fluye dentro y fuera de sus atmósferas, y se han desarrollado varias teorías para explicar este proceso. «Sin embargo, dado que no tenemos millones de años para ver cómo evoluciona un sistema planetario en particular, las teorías de la inflación del planeta han sido difíciles de probar o refutar», dijo Samuel Grunblatt, de la Universidad de Hawai en Manoa.

Para resolver este problema, Grunblatt, estudiante graduado líder de la investigación, buscó en los datos recopilados por la Misión K2 de la NASA Júpiter calientes que orbitan alrededor de estrellas gigantes rojas.

Estas estrellas, que están en las etapas finales de sus vidas, se vuelven significativamente más grandes durante la vida de su planeta compañero. Siguiendo una teoría presentada por Eric López, del Centro Goddard de la NASA, los Júpiter calientes que orbitan estrellas gigantes rojas deberían estar muy hinchados si la entrada de energía directa de la estrella anfitriona es el proceso dominante que infla los planetas.

La búsqueda ahora ha revelado dos planetas, cada uno orbitando su estrella anfitriona con un período de aproximadamente 9 días. Utilizando oscilaciones estelares para calcular con precisión los radios de las estrellas y los planetas, el equipo descubrió que los planetas son un 30% más grandes que Júpiter. Las observaciones realizadas con el Observatorio W. M. Keck en Maunakea también mostraron que, a pesar de sus grandes tamaños, los planetas eran solo la mitad de masivos que Júpiter. Sorprendentemente, los dos planetas son casi gemelos en términos de sus períodos orbitales, radios y masas.

Utilizando modelos para rastrear la evolución de los planetas y sus estrellas a lo largo del tiempo, el equipo calculó la eficiencia de los planetas para absorber el calor de la estrella y transferirlo a sus interiores profundos, causando que todo el planeta se expandiera y disminuyera su densidad. Sus hallazgos muestran que estos planetas probablemente necesitaron el aumento de la radiación de la estrella gigante roja para inflarse, pero la cantidad de radiación absorbida también fue menor de lo esperado.

Es arriesgado intentar llegar a conclusiones sólidas con solo dos ejemplos. Pero estos resultados comienzan a descartar algunas explicaciones de la hinchazón del planeta, y son consistentes con un escenario donde los planetas están directamente inflados por el calor de sus estrellas anfitrionas. La creciente evidencia científica parece sugerir que la radiación estelar sola puede alterar directamente el tamaño y la densidad de un planeta.

Nuestro propio Sol eventualmente se convertirá en una estrella gigante roja, por lo que es importante cuantificar el efecto que su evolución tendrá en el resto del Sistema Solar. «Estudiar cómo la evolución estelar afecta a los planetas es una nueva frontera, tanto en otros sistemas solares como en los nuestros», dijo Grunblatt. «Con una mejor idea de cómo los planetas responden a estos cambios, podemos comenzar a determinar cómo la evolución del Sol afectará la atmósfera, los océanos y la vida aquí en la Tierra».