Un planeta Neptuniano para el Telescopio Nazionale Galileo

Un exoplaneta con características extraordinarias, TOI-1853b, ha sido descubierto por un equipo internacional de científicos liderado por la Universidad de Roma Tor Vergata y el Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF. Identificado por primera vez con el satélite TESS de la NASA en 2020, solo gracias al espectrógrafo HARPS-N instalado en el telescopio italiano Telescopio Nazionale Galileo del Roque de Los Muchachos, ha sido posible estudiar sus propiedades físicas que desafían las teorías convencionales sobre la formación y evolución planetarias.

TOI-1853b es extremadamente peculiar: solo necesita 30 horas para completar una revolución alrededor de su estrella (la Tierra tarda un año en completar una revolución alrededor del Sol). Llaman a este planeta “neptuniano” porque su radio es comparable al radio de Neptuno (3,5 veces más grande que la Tierra), pero su masa es aproximadamente cuatro veces mayor que la de Neptuno (73 masas terrestres). Por este motivo, ostenta el récord de mayor densidad entre los exoplanetas neptunianos conocidos hasta la fecha, con una densidad que es el doble que la de la Tierra.

Con una distancia de 545 años luz, TOI-1853b se encuentra en la constelación de Bootes, y su descubrimiento ha sido publicado en la revista “Nature”.

Mirando al sistema planetario donde ha nacido TOI-1853b, se localiza en una zona que los científicos llaman “desierto neptuniano”, una región cercana a la estrella donde no se encuentran planetas del tamaño de Neptuno: aquí los planetas reciben una fuerte irradiación de la estrella, por lo que no pueden retener sus atmósferas gaseosas que se evaporan, dejando así al descubierto un núcleo sólido mucho más pequeño que Neptuno. La importancia de este descubrimiento, que desafía las teorías convencionales, viene del hecho de que la teorías de formación y evolución planetaria no contemplan que un planeta así pueda existir tan cerca de su estrella.

En este sentido los científicos están estudiando dos posibles escenarios de formación. Por un lado, su origen puede estar conectado con colisiones entre protoplanetas masivos, es decir planetas que se están formando en el sistema planetario. Tales colisiones entre planetas, pueden haber eliminado casi toda la atmósfera del planeta, lo que explicaría su pequeño tamaño y gran densidad, como si sólo quedara el núcleo desnudo del planeta mismo.

Como alternativa a la hipótesis de la colisión planetaria, el planeta podría haber sido inicialmente un gigante gaseoso como Júpiter o más masivo aun, y habría adoptado una órbita muy elíptica como resultado de inestabilidades dinámicas debidas a interacciones gravitatorias con otros planetas. Esto le habría llevado a realizar encuentros muy cercanos con su estrella, lo que le habría hecho perder las capas exteriores de su atmósfera y, al mismo tiempo, habría circularizado y estabilizado su órbita a su distancia actual de la estrella.

En cuanto a su composición los científicos tienen dos hipótesis también: por un lado, se espera que TOI-1853b sea mayoritariamente rocoso y esté rodeado por una pequeña atmósfera gaseosa de hidrógeno y helio. Otra hipótesis es que pueda estar compuesto por mitad de roca y mitad de hielo de agua. En este caso, dada la elevada temperatura del planeta (unos 1.200 grados centígrados), TOI-1853b podría tener una atmósfera rica en vapor de agua.

“Este es un descubrimiento realmente interesante que coloca otro azulejo en la búsqueda de la comprensión de la formación y evolución de los sistemas planetarios. También muestra la importancia de un instrumento poderoso como HARPS-N que puesto en la mano de investigadores capaces nos lleva a la vanguardia de la investigación científica”, añade A.Ghedina, director de TNG.