El descubrimiento de planetas extrasolares ciertamente se ha calentado en los últimos años. Con el despliegue de la Kepler En 2009, se descubrieron varios miles de candidatos a exoplanetas y se confirmaron más de 2.500. En muchos casos, estos planetas han sido gigantes gaseosos que orbitan cerca de sus respectivas estrellas (también conocido como "Júpiter caliente"), lo que ha confundido algunas nociones comunes de cómo y dónde se forman los planetas.
Más allá de estos planetas masivos, los astrónomos también descubrieron una amplia gama de planetas que van desde planetas terrestres masivos ("Súper-Tierras") hasta gigantes del tamaño de Neptuno. En un estudio reciente, un equipo internacional de astrónomos descubrió tres nuevos exoplanetas que orbitan alrededor de tres estrellas diferentes. Estos planetas son un lote interesante de hallazgos, que consta de dos "Hot Saturns" y un Super-Neptuno.
Este estudio, titulado "El descubrimiento de WASP-151b, WASP-153b, WASP-156b: Información sobre la migración de planetas gigantes y el límite superior del desierto de Neptunia", apareció recientemente en la revista científica. Astronomía y astrofísicas. Dirigido por Olivier. D. S. Demangeon, investigador del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio en Portugal, el equipo utilizó datos de la encuesta de caza de exoplanetas SuperWASP para detectar signos de tres nuevos gigantes gaseosos.
La búsqueda de super gran angular para planetas (SuperWASP) es un consorcio internacional que utiliza la fotometría de tránsito gran angular para monitorear el cielo nocturno en busca de eventos de tránsito. El programa se basa en observatorios robóticos ubicados en dos continentes: SuperWASP-North, ubicado en el Observatorio Roque de los Muchachos en Canarias; y SuperWASP South, en el Observatorio Astronómico de Sudáfrica, cerca de Sutherland, Sudáfrica.
A partir de los datos de la encuesta SuperWASP, la Dra. Demangeon y sus colegas pudieron detectar tres señales de tránsito provenientes de tres estrellas distantes: WASP-151, WASP-153 y WASP-156. Esto fue seguido por observaciones espectroscópicas realizadas utilizando el Observatorio de Alta Provenza en Francia y el Observatorio de La Silla en Chile, lo que permitió al equipo confirmar la naturaleza de estos planetas.
A partir de esto, determinaron que WASP-151b y WASP-153b son dos "Saturnos calientes", lo que significa que son gigantes gaseosos de baja densidad con órbitas cercanas. Orbitan sus respectivos soles, que son dos estrellas tempranas de tipo G (también conocidas como enanas amarillas, como nuestro Sol), con un período orbital de 4.53 y 3.33 días. WASP-156b, por su parte, es una Super-Neptuno que orbita una estrella de tipo K (enana naranja). Como indicaron en su estudio:
“WASP-151b y WASP-153b son relativamente similares. Sus masas de 0.31 y 0.39 M Jup y ejes semi-principales de 0.056 AU y 0.048 AU respectivamente indican dos objetos del tamaño de Saturno alrededor de las primeras estrellas tipo G de magnitud V ~ 12.8. El radio WASP-156b de 0.51R Jup sugiere un Super-Neptuno y lo convierte en el planeta más pequeño jamás detectado por WASP. Su masa de 0.128 M Jup es también la tercera más ligera detectada por WASP después de WASP-139b y WASP-107b. También es interesante el hecho de que WASP-156 es una estrella brillante (magV = 11.6) tipo K ".
Tomados en conjunto, estos planetas representan algunas oportunidades importantes para la investigación de exoplanetas. Como indican, "estos tres planetas también se encuentran cerca (WASP-151b y WASP-153b) o debajo (WASP-156b) del límite superior del desierto de Neptunia". Esto se refiere al límite que los astrónomos han observado alrededor de las estrellas donde es muy poco probable que se encuentren planetas del tamaño de Neptuno durante el período de disparo.
Básicamente, de todos los exoplanetas de período corto (menos de 10 días) que se han descubierto hasta ahora, la mayoría ha tendido a estar en la categoría "Super-Tierra" o "Super-Júpiter". Este déficit de planetas similares a Neptuno se ha atribuido a diferentes mecanismos cuando se trata de la formación y evolución de Júpiter caliente y súper-Tierras de período corto, además de ser el resultado del agotamiento de la envoltura de gas causado por la radiación ultravioleta de una estrella. .
Hasta ahora, solo se han descubierto nueve "Super-Neptunes"; así que este último descubrimiento (cuyas características son bien conocidas) debería brindar muchas oportunidades para la investigación. O como la Dra. Demangeon y sus colegas explican en el estudio:
“WASP-156b, siendo uno de los pocos Super-Neptunes bien caracterizados, ayudará a limitar la formación de planetas del tamaño de Neptuno y la transición entre gigantes gaseosos y de hielo. Las estimaciones de la edad de estas tres estrellas confirman la tendencia de algunas estrellas a tener edades giroscronológicas significativamente más bajas que sus edades isocrónicas ".
El equipo también ofreció algunas posibles explicaciones para la existencia de un "desierto de Neptunia" basado en sus hallazgos. Para empezar, propusieron que una migración de alta excentricidad podría ser responsable, donde los gigantes de hielo del tamaño de Neptuno se forman en los confines de un sistema estelar y migran hacia adentro con el tiempo. También indican que su descubrimiento ofrece evidencia convincente de que la radiación ultravioleta y el agotamiento de la envoltura de gas podrían ser una parte clave del rompecabezas.
Pero, por supuesto, la Dra. Demangeon y sus colegas indican que se necesitarán más investigaciones para confirmar su hipótesis, y que se necesitan más estudios para limitar adecuadamente los límites del llamado "desierto de Neptunia". También indican que futuras misiones como el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito de la NASA y la misión de Tránsito Planetario y Oscilaciones de Estrellas (PLATO) de la ESA serán vitales para estos esfuerzos.
"Obviamente, es necesario un análisis más exhaustivo para investigar todas las posibles implicaciones detrás de esta hipótesis", concluyen. “Tal análisis está fuera del alcance de este documento, pero creemos que vale la pena investigar esta hipótesis. En este contexto, sería particularmente interesante la búsqueda de compañeros de períodos prolongados que pudieran haber desencadenado la migración de alta excentricidad o una estimación de edad independiente a través de la asterosiesmología con TESS o Platón.
La gran cantidad de descubrimientos de exoplanetas realizados en las últimas décadas ha permitido a los astrónomos probar y revisar teorías comunes sobre cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios. Estos mismos descubrimientos también han ayudado a avanzar en nuestra comprensión de cómo surgió nuestro propio Sistema Solar. Al final, poder estudiar una gran variedad de sistemas planetarios, que son diferentes etapas de su historia, nos permite crear una especie de línea de tiempo para la evolución cósmica.
