Un planeta gigante, del tamaño de Saturno, se encuentra atrapado en la órbita de una estrella diminuta, un 20% más pequeña que el Sol. Este raro fenómeno ha sorprendido a los científicos que, hasta el momento, consideraban que una estrella tan pequeña era incapaz de formar ni mantener un planeta tan grande a su alrededor. El hallazgo pone en jaque los modelos de formación planetaria actuales y abre la puerta a una nueva concepción de la historia del universo. «Ningún modelo explica completamente cómo pudo formarse», sentencian los investigadores.
Los planetas nacen a partir del material que rodea a las estrellas jóvenes, en lo que se conoce como disco protoplanetario. Si el polvo y el gas de este disco se agrupa y alcanza suficiente masa, puede dar lugar a planetas gigantes. Sin embargo, este proceso depende en gran medida de la masa de la estrella: cuanto menor es la estrella, menos material tiene disponible para formar planetas grandes.
Esta extraordinaria enana roja se llama TOI-6894, y es la más pequeña jamás detectada. De hecho, tiene apenas el 60% del tamaño de la siguiente estrella más pequeña conocida con un planeta similar. Su planeta asociado TOI-6894b. Este último es un planeta gigante gaseoso de baja densidad, con un radio algo mayor que el de Saturno, pero con solo la mitad de su masa. Es decir, es un poco más grande pero menos pesado.
«Lo singular es que, según las teorías actuales, estrellas tan pequeñas no deberían tener planetas tan grandes, porque no tendrían suficiente material a su alrededor como para formarlos», confirma Francisco J. Pozuelos, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el estudio publicado en Nature Astronomy.
En busca de pistas
La primera pista sobre este sistema provino de los datos del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, en el marco de una amplia búsqueda de planetas gigantes alrededor de estrellas pequeñas, liderada por el investigador Edward Bryant, del Mullard Space Science Laboratory (University College London).
Tras este hallazgo inicial comenzó una extensa campaña de observación terrestre para confirmar que aquello que estaban observando era cierto. En ella participaron varios telescopios, incluyendo en la ecuación al SPECULOOS-North/Artemis, ubicado en el Observatorio del Teide del IAC (Tenerife). También participaron dos telescopios más ubicados en Paranal y La Silla, en Chile.
«La señal de tránsito de un planeta era inequívoca en nuestros datos», explica el investigador del IAC, Khalid Barkaoui, que coordinó estas observaciones desde tierra. «Nuestro análisis descartó todas las explicaciones alternativas: el único escenario viable era que esta diminuta estrella alberga un planeta del tamaño de Saturno, con un periodo orbital de poco más de tres días», insiste.
Este hallazgo supone un antes y un después para la ciencia. «Hasta ahora pensábamos que cuerpos celestes tan pequeños no podían formar ni mantener planetas gigantes», sentencia Jamila Chouqar, miembro de la Universidad de Lieja, que insiste en que «estrellas como TOI-6894 son el tipo más común en la Vía Láctea, por lo que este hallazgo sugiere que podría haber muchos más planetas gigantes de lo que se pensaba».
Un planeta singular
Una vez corroborado el hallazgo, ahora es hora de saber cómo ocurrió. Una de las claves para entender cómo se formó este misterioso planeta gaseoso está en el estudio detallado de su atmósfera. Y es que la distribución de los materiales que se encuentran en su interior puede revelar la estructura de su núcleo y ayudar a determinar si se originó por acreción —acumulando lentamente gas y polvo— o por colapso gravitacional de un disco inestable.
Por lo pronto, los investigadores ya han hallado una característica muy poco común: el planeta está frío . Mientras que la mayoría de los gigantes gaseosos descubiertos hasta ahora son los llamados Júpiteres calientes, con temperaturas entre 1000 y 2000 kelvin, este planeta apenas alcanza los 420 kelvin (más de 140 grados centígrados).
«Estas bajas temperaturas hacen posible que detectemos no solo metano, sino incluso amoníaco, lo que sería un hito: nunca se ha observado este compuesto en la atmósfera de un exoplaneta», sentencia el del IAA-CSIC, Francisco J. Pozuelos. Tal es así, que el planeta ha sido seleccionado para futuras observaciones con el telescopio espacial James Webb (JWST), previstas en los próximos meses. «Estos datos nos permitirán poner a prueba las distintas teorías sobre su formación», concluye Pozuelos.
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