Un inusual sistema planetario recién descubierto, en el que un planeta gigante gaseoso orbita una pequeña estrella enana roja llamada TOI-5205, desafía teorías de formación planetaria.
Las enanas M, más pequeñas y frías que el Sol, son las estrellas más comunes de la Vía Láctea. Debido a su pequeño tamaño, estas estrellas suelen ser la mitad de calientes que el Sol y mucho más rojas. Tienen luminosidades muy bajas, pero vidas extremadamente largas. Aunque las enanas rojas albergan más planetas, por término medio, que otros tipos de estrellas más masivas, sus historias de formación las convierten en candidatas poco probables para albergar gigantes gaseosos.
El planeta recién descubierto -TOI 5205b- fue identificado por primera vez como posible candidato por el satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. El equipo de Carnegie Science liderado por Shubham Kanodia confirmó entonces su naturaleza planetaria y lo caracterizó utilizando diversos instrumentos e instalaciones terrestres. Publica resultados en The Astronomical Journal.
"La estrella anfitriona, TOI-5205, tiene apenas cuatro veces el tamaño de Júpiter y, sin embargo, se las ha arreglado para formar un planeta del tamaño de Júpiter, ¡lo cual es bastante sorprendente!", exclamó en un comunicado Kanodia, que se especializa en el estudio de estas estrellas, que comprenden casi tres cuartas partes de nuestra galaxia y, sin embargo, no se pueden ver a simple vista.
Se ha descubierto un pequeño número de gigantes gaseosos en órbita alrededor de estrellas enanas M más viejas. Pero hasta ahora no se había encontrado ningún gigante gaseoso en un sistema planetario alrededor de una enana M de baja masa como TOI-5205. En el caso de TOI-5205b, como la estrella que lo alberga es mucho más pequeña, se parece más a un guisante alrededor de un limón. De hecho, cuando TOI 5205b, de masa similar a la de Júpiter, cruza por delante de su estrella anfitriona, bloquea cerca del siete por ciento de su luz, uno de los mayores tránsitos de exoplanetas conocidos.
Los planetas nacen en el disco giratorio de gas y polvo que rodea a las estrellas jóvenes. La teoría más utilizada sobre la formación de los planetas gaseosos requiere que se acumulen unas 10 masas terrestres de este material rocoso para formar un núcleo rocoso masivo, tras lo cual barre rápidamente grandes cantidades de gas de las regiones vecinas del disco para formar el planeta gigante que vemos hoy.
El marco temporal en el que esto ocurre es crucial.
"La existencia de TOI-5205b amplía lo que sabemos sobre los discos en los que nacen estos planetas", explica Kanodia. "Al principio, si no hay suficiente material rocoso en el disco para formar el núcleo inicial, entonces no se puede formar un planeta gigante gaseoso. Y al final, si el disco se evapora antes de que se forme el núcleo masivo, no se puede formar un planeta gigante gaseoso". Sin embargo, TOI-5205b se formó a pesar de estas barreras. Basándonos en nuestra comprensión nominal actual de la formación de planetas, TOI-5205b no debería existir; es un planeta "prohibido".
El equipo demostró que la gran profundidad de tránsito del planeta lo hace extremadamente propicio para futuras observaciones con el recién lanzado telescopio espacial Webb, que podrían arrojar algo de luz sobre su atmósfera y ofrecer algunas pistas adicionales sobre el misterio de su formación.
