Descubierto un planeta gigante tan ligero como el algodón de azúcar
Se llama WASP-193b, se encuentra a 1.200 aos luz de la Tierra, es unas cincuenta veces ms grande que Jpiter, pero su densidad es aproximadamente una dcima parte de la del gigante gaseoso, lo que lo convierte en un planeta tan etreo como el algodn de azcar.
El descubrimiento, que acaba de publicar la revista Nature Astronomy, ha sido realizado por un equipo internacional liderado por investigadores del Laboratorio EXOTIC de la Universidad de Lieja , en colaboracin con el MIT y el Instituto de Astrofsica de Andaluca.
WASP-193 rbita alrededor de una estrella distante de nuestra galaxia y, segn los investigadores, desafa nuestro entendimiento sobre la formacin de planetas gigantes y ultraligeros.
A pesar de su ligereza, se trata del segundo ms ligero descubierto hasta la fecha, solo superado por Kepler 51d, un planeta de tamao similar a Neptuno. Las dimensiones del planeta recin descubierto, combinadas con su densidad extremadamente baja, convierten a WASP-193b en una autntica rareza entre los ms de 5.000 exoplanetas descubiertos hasta la fecha.
«Este tipo de planetas gigantes extremadamente ligeros son muy raros de encontrar», afirma Julien de Wit, coautor del estudio y profesor adjunto del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosfricas y Planetarias del Instituto de Tecnologa de Massachusetts (MIT, por sus siglas en ingls). «Es un caso extremo de una clase de planetas que se denominan Jpiter hinchados o esponjosos. Los conocemos desde hace quince aos, pero siguen siendo un autntico misterio«.
«Este planeta desafa todas nuestras actuales teoras de formacin planetaria», aade el autor del estudio Francisco J. Pozuelos, astrnomo del Instituto de Astrofsica de Andaluca. «No podemos explicar cmo se form este planeta. Necesitamos observaciones detalladas de su atmsfera para poder entender su evolucin».
El nuevo planeta fue descubierto por WASP (Wide Angle Search for Planets), una colaboracin internacional que opera conjuntamente dos observatorios robticos en ambos hemisferios. Cada observatorio emplea un conjunto de cmaras de gran campo para medir el brillo de miles de estrellas individuales en todo el cielo.
A partir de observaciones obtenidas entre 2006 y 2008, y posteriormente entre 2011 y 2012, el observatorio WAPS-Sur detect disminuciones peridicas en el brillo de WASP-193, una estrella similar al Sol situada a unos 1200 aos luz de la Tierra. El anlisis de estos trnsitos peridicos fue consistente con el paso de un gigantesco «sper-Jpiter» por delante de la estrella cada 6,25 das.
Para calcular la masa del planeta, as como su densidad y posible composicin, el equipo emple el mtodo de las velocidades radiales. Esta tcnica analiza las pequeas oscilaciones en el movimiento de la estrella debido a la atraccin de un planeta que orbita a su alrededor. Estas variaciones se reflejan en desplazamientos en la longitud de onda del espectro de la estrella. Cuanto ms masivo sea el planeta, mayor ser el desplazamiento observado en el espectro de la estrella.
En el caso de WASP-193b, se analizaron espectros de alta resolucin de la estrella obtenidos por los espectrgrafos HARPS y CORALIE, ubicados en el observatorio de La Silla, en Chile. La sorpresa fue que apenas se detectaron cambios significativos en la velocidad radial de la estrella. «Lo alucinante es que, a pesar de su descomunal tamao, este planeta es tan ligero que apenas ejerce una atraccin detectable sobre su estrella», explica Pozuelos.
«Nos llev casi cuatro aos recopilar todos los datos necesarios para obtener la masa de WASP-193b», explica Khalid Barkaoui, postdoctorado en el MIT, la Universidad de Lieja y el Instituto de Astrofsica de Canarias, y colder del estudio junto con Pozuelos.
Super esponjoso
«Al principio, las densidades que obtenamos eran tan extraordinariamente bajas que nos costaba creerlas», comenta Pozuelos. «Por ello, repetimos el proceso completo de anlisis de datos varias veces, empleando diferentes cdigos y metodologas, para asegurarnos de que era la densidad real del planeta, por muy inusual que pareciera».
Los clculos confirman que WASP-193b tiene una masa aproximada de 0,14 veces la de Jpiter y una densidad de 0,059 gramos por centmetro cbico, considerablemente ms baja que la de Jpiter y la Tierra. La densidad del gigante gaseoso es de aproximadamente 1,33 gramos por centmetro cbico; y la de la Tierra de 5,51 gramos por centmetro cbico, pero la del nuevo planeta es similar a los 0,05 gramos por centmetro cbico del algodn de azcar.
«El planeta es tan ligero que resulta difcil imaginar un material anlogo en estado slido,» afirma Julien De Wit. «La razn por la que se asemeja al algodn de azcar es porque ambos son prcticamente aire. El planeta es bsicamente sper esponjoso.»
Segn los autores, es posible que WASP-193b tenga una atmsfera predominantemente compuesta de hidrgeno y helio, varias decenas de miles de kilmetros ms extensa que la atmsfera de Jpiter. En la actualidad, ningn modelo de formacin planetaria puede explicar un planeta con una atmsfera de estas proporciones.
«WASP-193b es un gran misterio csmico», concluye Pozuelos. «De los pocos planetas ultraligeros conocidos, este el mejor candidato para ser estudiado por el telescopio espacial James Webb y comprender finalmente cmo puede llegar a formarse un planeta tan liviano como el algodn de azcar».