Os planetas xigantes poderían madurar antes do pensado

Un estudo liderado polo IAC obtén a primeira evidencia de que estes obxectos chegarían ao seu tamaño final en etapas moi temperás da súa evolución

Concepción artística do sistema V1298 Tau. Foto: Gabriel Pérez Díaz (IAC)
Concepción artística do sistema V1298 Tau. Foto: Gabriel Pérez Díaz (IAC)

Con “só” 20 millóns de anos de idade, os planetas xigantes do V1298 Tau constitúen un dos sistemas máis novos coñecidos. Agora, un estudo internacional, participado polo Instituto de Astrofísica de Canarias e o Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), vén de medir as masas destes planetas xigantes tan novos, obtendo a primeira evidencia de que estes obxectos poderían ter alcanzado o seu tamaño final en etapas moi temperás da súa evolución.

A investigación, dirixida polo investigador do IAC Alejandro Suárez Mascareño, recolle a medición das masas de dous planetas xigantes que orbitan ao redor da nova estrela de tipo solar V1298 Tau. Esta é das estrelas de tipo solar máis novas coñecidas que conta cun sistema planetario que produce tránsitos (ou mini eclipses producidos cando os planetas, ao xirar ao redor da estrela, ocultan parte da súa luz).

“A caracterización de planetas moi novos é extraordinariamente difícil”, di Suárez Mascareño. “As súas estrelas presentan niveis de actividade moi altos e até hai moi pouco era impensable até tentalo”. E engade: “Só grazas á combinación de deteccións realizadas con telescopios espaciais, xunto con intensas campañas de velocidade radial dos observatorios terrestres e o uso das técnicas de análise máis avanzadas, foi posible comezar a ver o que está a suceder en estadios tan temperáns da evolución dos sistemas planetarios”. De feito, para as novas medicións das masas planetarias foi necesario separar os sinais xerados por estes planetas do sinal xerado pola actividade da estrela, case dez veces maior.

Os planetas de V1298 Tau

V1298 Tau alberga un sistema múltiple, composto por dous planetas do tamaño de Neptuno, un do de Saturno e outro semellante ao de Xúpiter. Estes foron descubertos en 2019 por un equipo dirixido por Trevor David (JPL) utilizando datos do telescopio espacial Kepler da NASA.

Agora, o traballo publicado revela a presenza de dous sinais periódicos compatíbeis coas órbitas de dous dos seus planetas. Por un lado, o planeta b, que xira ao redor da estrela cada 24 días, presenta unha masa de 0,64 masas de Xúpiter e unha densidade semellante á dos planetas xigantes do Sistema Solar. Por outro, o planeta e, que culmina a súa órbita en 40 días, amosa unha masa de 1,16 masas de Xúpiter e unha densidade maior que a meirande parte dos exoplanetas xigantes.

“Trátase de dimensións inesperadas para planetas tan novos, e o traballo suxire que algúns planetas xigantes poderían evolucionar máis rápido do previsto. O noso coñecemento está a cambiar cara á idea de que os planetas empezarían a formarse en etapas moito máis temperás da evolución conxunta coa estrela”, indica Pedro J. Amado, investigador do Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa no estudo. “Actualmente estamos nun momento doce, ao poder conectar os estudos de planetas en estrelas moi novas pero xa formados, como V1298 Tau, co dos sistemas aínda máis novos e aínda con discos protoplanetarios e planetas en formación“, engade.

Novas teorías

Sen probas que as corroborasen, as teorías previas de evolución planetaria predicían que os planetas xigantes, como Xúpiter ou Saturno, nacen con grandes dimensións e densidades moi baixas e que, após centos de millóns de anos de lenta contracción, alcanzaban o seu tamaño final. Porén, o recente achado amosa que quizais non se correspondan coa realidade nalgúns casos. “Agora sabemos que poden alcanzar un tamaño similar ao dos planetas do Sistema Solar en moi pouco tempo“, sentencia Suárez Mascareño.

Estas medicións, que son as primeiras que se obteñen de planetas xigantes tan novos, achegan pistas sobre a orixe do noso Sistema Solar, e axudan a construír unha idea máis sólida da formación e evolución temperá de sistemas planetarios. Por exemplo, se se comproba que V1298 Tau é un caso normal, e que a súa evolución resulta similar á da maioría de planetas, habería que reformular a historia de formación dos planetas xigantes do Sistema Solar.

Sinerxias internacionais

Para levar a cabo as medicións foi necesario combinar medidas de velocidade radial de varios instrumentos, como o espectrógrafo HARPS- N, instalado no Telescopio Nazionale Galileo (TNG) do Observatorio Roque de los Muchachos, ou o espectrógrafo de alta resolución CARMENES, no observatorio de Calar Alto, entre outros.

“Unha vez máis, ponse de manifesto o valor engadido que ten CARMENES no panorama internacional na astrofísica moderna, especialmente nas ciencias exoplanetarias. As observacións realizadas co telescopio de 3.5 metros con este instrumento foron decisivas e máis que necesarias para estudar este interesantísimo obxecto. É un claro exemplo de sinerxias que posiciona ao Observatorio de Calar Alto en primeira liña”, apunta Jesús Aceituno, director do Observatorio de Calar Alto e coautor do estudo.

No traballo, liderado polo Instituto de Astrofísica de Canarias ( IAC) participaron o Instituto Nazionale dei Astrofisica (INAF, Italia), o Centro de Astrobiología (CAB, CSIC), o Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC), o Leibniz- Institute for Astrophysics (Alemaña) ou o Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica e Electrónica.


Referencia: Rapid contraction of giant planets orbiting the 20-million-year-old star V1298 Tau (Publicado en Nature Astronomy)

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.