Exoplaneta en órbita muy excéntrica arroja pistas sobre la migración planetaria         

Por: Universidad Estatal de Pensilvania.

17 de julio de 2024

Representación artística de la órbita del exoplaneta TIC 241249530 b. Crédito de la imagen: Abigail Minnich/Penn State.

Un equipo de astrónomos liderados por expertos de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State), han descubierto un exoplaneta que tiene la órbita más excéntrica hallada hasta el momento y a su vez que orbita a su estrella anfitriona en forma retrógrada. Esta detección aporta valiosa información sobre el misterio de cómo los planetas gaseosos masivos cercanos, conocidos como Júpiter calientes, se forman, se estabilizan y evolucionan con el tiempo.

De acuerdo a Suvrath Mahadevan, profesor de Astronomía en Penn State, “este tipo de planetas en tránsito tan excéntricos son increíblemente raros, y es realmente asombroso que hayamos podido descubrir el más excéntrico de ellos”. Mahadevan explicó que el término “excéntrico” se refiere a la forma de la órbita de un planeta, que se mide en una escala de cero a uno, siendo cero una órbita perfectamente circular. Este exoplaneta, llamado TIC 241249530 b, tiene una excentricidad orbital de 0,94; lo que lo hace más excéntrico que la órbita de cualquier otro exoplaneta en tránsito que se haya encontrado hasta ahora.

A modo de comparación, la órbita altamente elíptica de Plutón alrededor del Sol tiene una excentricidad de 0,25; la de la Tierra es de 0,02. Una órbita tan extrema, explicó Mahadevan, haría que las temperaturas en el planeta varíen entre las de un día de verano en el punto más alejado de su órbita y las abrasadoras en su punto más cercano.

Este objeto, constituye un punto importante en el estudio en “tiempo real” del proceso de migración planetaria, aun es un misterio para la comunidad científica cómo los júpiteres calientes acaban en órbitas tan cercanas, pero los astrónomos sospechan que comienzan en órbitas alejadas de su estrella y luego migran hacia el interior con el tiempo. Las primeras etapas de este proceso rara vez se han observado, pero con este nuevo análisis de un exoplaneta con una órbita inusual, los astrónomos están un paso más cerca de desentrañar el misterio de los júpiteres calientes.

Un análisis detallado de cómo cambia la velocidad de la estrella a lo largo del período orbital de seis meses del planeta confirmó que el exoplaneta es aproximadamente cinco veces más masivo que Júpiter y que orbita a lo largo de una trayectoria extremadamente excéntrica. “Este es el planeta en tránsito más excéntrico conocido y resultará tan importante como el poseedor del récord anterior, HD80606 b, que también tiene una órbita extraña muy desalineada con el giro de su estrella anfitriona”, dijo Jason Wright, profesor de astronomía y astrofísica de Penn State.

En la actualidad, se han propuesto diversos mecanismos dinámicos que permitan explicar las migraciones de estos objetos planetarios gaseosos formados más allá de la “línea de hielo”, uno de estos mecanismos es la excitación por excentricidad a través del intercambio de momento angular con un tercer cuerpo y variaciones forzadas por fricción de marea, el descubrimiento del exoplaneta gigante extremadamente excéntrico HD80606 b, proporcionó evidencia observacional de que los júpiteres calientes pueden haberse formado a través de esta vía de migración por mareas de alta excentricidad.

En conjunto, estos dos ejemplos confirman desde el punto de vista observacional la idea de que los gigantes gaseosos de mayor masa evolucionan para convertirse en júpiteres calientes a medida que migran desde órbitas altamente excéntricas hacia órbitas más estrechas y circulares, La órbita de TIC 241249530 b es coherente con un historial de oscilaciones de excentricidad y una trayectoria futura de circularización de marea.

Telescopios como el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA tienen la sensibilidad para investigar los cambios en la atmósfera de este exoplaneta recién descubierto, a medida que experimenta un calentamiento rápido, por lo que todavía hay mucho más que el equipo debe aprender sobre el exoplaneta TIC 241249530 b. “Estamos especialmente interesados ​​en lo que podemos aprender sobre la dinámica de la atmósfera de este planeta después de que realice uno de sus pasajes abrasadores cerca de su estrella”, dijo Wright.

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