Científicos del MIT observan un planeta en desintegración: "Se está evaporando"

La búsqueda de exoplanetas, esos mundos que orbitan estrellas distintas a nuestro Sol, nos revela la increíble diversidad de sistemas planetarios que existen en el universo. Herramientas clave en esta exploración son misiones espaciales como el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, una iniciativa liderada por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). TESS busca planetas detectando las diminutas disminuciones periódicas en el brillo de una estrella que ocurren cuando un planeta pasa por delante de ella. La misión se enfoca en estrellas brillantes para facilitar observaciones de seguimiento.

Generalmente, estos "tránsitos" muestran la silueta nítida de un objeto compacto. Sin embargo, en ocasiones, los datos revelan patrones atípicos. Este fue el caso de la señal detectada alrededor de la estrella BD+05 4868 A, una enana de tipo K relativamente brillante en la constelación de Pegaso. Los tránsitos observados con TESS no eran perfectamente simétricos y su profundidad variaba, lo que sugería la presencia de algo más que un simple disco planetario.

El objeto responsable de esta señal inusual es un exoplaneta, ahora conocido como BD+05 4868Ab. Este mundo orbita su estrella en un periodo extremadamente corto, de tan solo 1,27 días, lo que equivale a unas 30 horas y media. Esta órbita es increíblemente cercana a la estrella, situándolo unas 20 veces más próximo que Mercurio de nuestro Sol. Tal proximidad significa que la cara del planeta orientada hacia la estrella alcanza temperaturas altísimas, estimadas en unos 1600 grados Celsius (cerca de 3000 °F).

Bajo este calor extremo, la superficie rocosa del planeta probablemente se derrite y se vaporiza. El material evaporado forma una atmósfera tenue. Sin embargo, la gravedad superficial de BD+05 4868Ab es muy baja, similar a la de Mercurio o incluso la Luna. Esta débil atracción gravitatoria es insuficiente para retener la atmósfera, permitiendo que el material vaporizado escape fácilmente al espacio en un flujo constante.

Un planeta en plena desintegración

A medida que el material escapa y se aleja del planeta, se enfría, lo que provoca la condensación de diminutos granos de polvo mineral. La intensa gravedad de la estrella y la presión de su luz empujan y esculpen esta corriente de partículas, dándole la forma de una gigantesca cola, similar a la de un cometa. Las observaciones de TESS mostraron perfiles de tránsito asimétricos porque esta larga estructura de polvo seguía bloqueando la luz estelar incluso después de que el cuerpo principal del planeta hubiera pasado.

La cola de polvo de BD+05 4868Ab es particularmente notable por ser muy extensa y por tener material tanto por delante ("cola de avance") como por detrás ("cola de arrastre") del planeta en su órbita. Se calcula que esta cola alcanza unos impresionantes 9 millones de kilómetros de largo, lo que equivale aproximadamente a la mitad de la órbita del planeta. El análisis de estas colas gemelas ha permitido a los científicos estimar el tamaño de los granos de polvo, situándolos entre 1 y 10 micrómetros.

El ritmo de pérdida de masa de este planeta es asombroso, estimado en unas 10 masas terrestres por gigayear, lo que equivale aproximadamente a perder una cantidad de material similar al Monte Everest cada aproximadamente 30 horas. Dada su pequeña masa total (similar a la de Mercurio o la Luna), a este ritmo, los investigadores estiman que a BD+05 4868Ab le quedan tan solo entre 1 y 2 millones de años de existencia antes de desintegrarse por completo. Los astrónomos reconocen que han tenido la suerte de "atraparlo" en lo que describen como su "último suspiro".

BD+05 4868Ab es el cuarto planeta en desintegración confirmado hasta la fecha. Los tres descubrimientos anteriores (Kepler-1520 b, KOI-2700 b y K2-22 b), detectados con el telescopio espacial Kepler, orbitan estrellas mucho más débiles. Esto hacía difíciles las observaciones de seguimiento. La estrella BD+05 4868 A es significativamente más brillante, y además, sus tránsitos son relativamente profundos (entre 0.8% y 2.0%, con un promedio de 1.2%), lo que lo convierte en un objetivo excepcional para estudios más detallados.

Un objetivo clave para telescopios

La brillantez de la estrella anfitriona abre oportunidades únicas para futuras observaciones. Además de facilitar estudios con telescopios terrestres, permite el uso del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Puesto que el polvo de la cola proviene directamente del material vaporizado de la superficie del planeta, el análisis de su composición mineral con el JWST (mediante una técnica llamada espectroscopía de transmisión) podría ofrecer una oportunidad sin precedentes para medir directamente la composición superficial e incluso inferir propiedades del interior de un planeta rocoso fuera de nuestro sistema solar. Esto podría revelar información valiosa sobre la diversidad geológica de estos mundos. Se esperan observaciones con el JWST para el próximo verano.

Este extraordinario descubrimiento se detalla en el artículo científico 'A Disintegrating Rocky Planet with Prominent Comet-like Tails Around a Bright Star', publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters. Los investigadores también exploran las posibles causas que llevaron a BD+05 4868Ab a una órbita tan cercana, incluyendo la influencia de una estrella compañera cercana en el sistema binario, que podría haber desestabilizado la órbita del planeta a lo largo del tiempo, o interacciones magnéticas con la estrella principal.

Los astrónomos continúan revisando los datos de TESS en busca de más planetas en desintegración. Encontrar y estudiar estos "mundos en extinción" es crucial para comprender los procesos dinámicos y catastróficos que pueden afectar a los planetas rocosos, ofreciendo una visión del posible fin de algunos sistemas planetarios. El hallazgo de BD+05 4868Ab destaca la capacidad de TESS para descubrir objetos únicos y extremos en nuestra galaxia.