Utilizando la nave espacial de caza de exoplanetas TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, los científicos han descubierto un sistema planetario que los científicos llaman “improbable”. Podría cambiar nuestra forma de pensar sobre los mecanismos detrás de la formación de planetas.
La razón de la inusual disposición de este sistema planetario es una estrella fallida o enana marrón denominada TOI-201 c. Objetos como este reciben el apodo ligeramente injusto de “estrellas fallidas” porque, a pesar de formarse a partir de una nube de gas y polvo que colapsa como otras estrellas, no logran reunir suficiente masa para desencadenar la fusión nuclear de hidrógeno a helio en sus núcleos. Las enanas marrones tienen masas entre 13 y 80 veces la de Júpiter, o entre 0,013 y 0,08 la masa del Sol. Eso los sitúa justo entre los planetas más masivos y las estrellas más pequeñas.
TOI-201 c se encuentra en una órbita muy elíptica y tarda 2.881 días en orbitar su estrella, lo que ha dado lugar a que planetas como una súper Tierra llamada TOI-201 d y un Júpiter cálido llamado TOI-201 b se formen en una zona estrecha dentro de su órbita, algo que no sólo es nuevo para los astrónomos; Es completamente inesperado según los modelos de formación planetaria.
La órbita de 5,8 días de TOI-201 d y la órbita de 53 días de TOI-201 b están perfectamente alineadas con la órbita de la enana marrón. La enana marrón crea inestabilidad gravitacional a distancias equivalentes a la distancia entre Marte y el Sol, pero esto no impidió que se formaran planetas en el sistema.
“Este descubrimiento proporciona una visión crucial sobre cómo se forman los planetas incluso alrededor de objetos excéntricos y masivos”, dijo el miembro del equipo e investigador del INAF Aldo Bonomo en un comunicado enviado por correo electrónico.
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El sistema cuestiona la idea de que los planetas gigantes gaseosos se forman a distancias equivalentes a 2 o 3 veces la distancia entre la Tierra y el Sol en los discos de gas y polvo que rodean a las estrellas durante su infancia.
“La presencia de la enana marrón en una órbita tan elíptica obligó a los planetas a formarse y sobrevivir ocupando los bordes más internos y calientes del disco primordial”, dijo en el comunicado el miembro del equipo Luca Naponiello del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF). “Además, los datos muestran que durante el acercamiento de la enana marrón, el cálido Júpiter sufre fuertes y repentinas variaciones en su tiempo de tránsito, lo que atestigua una intensa y vigorosa interacción dinámica actualmente en curso entre los dos gigantes”.
El sistema fue descubierto por TESS utilizando un raro evento de monotránsito, que describe un cuerpo planetario que cruza la cara de su estrella, provocando una caída en la luz estelar. A esto siguió una campaña de observación realizada desde tierra.
Es extremadamente raro descubrir objetos como TOI-201 c con períodos orbitales tan largos y excéntricos utilizando los tránsitos que realizan de su estrella madre. Esta enana marrón es el primero de estos objetos cuya masa se confirma, lo que supone un importante paso adelante en la astronomía.
“Él [TOI-201c] es el objeto en tránsito con el período orbital más largo cuya masa se conoce”, dijo Naponiello.
Los resultados del equipo fueron publicados el miércoles (17 de junio) en la revista Nature.