Un curioso planeta de “densidad de malvavisco” descubierto alrededor de una pequeña estrella

Un exoplaneta gigante gaseoso dos veces y media menos denso que Saturno, denominado TOI-3757 b, ha sido detectado orbitando una estrella enana roja.

Un exoplaneta gigante gaseoso, descrito como que tiene “ la densidad de un malvavisco “, él era detectado orbitando una estrella enana roja. Éste Júpiter caliente, designado TOI-3757 b, resulta ser el planeta menos denso jamás encontrado alrededor de este tipo de estrella. Su descubrimiento y estudio se describen en un estudio de Shubham Kanodia, investigador del Laboratorio de Tierra y Planetas del Institución Carnegie para la Cienciay sus colegas aparecieron en El diario astronómico.

Un raro planeta gigante alrededor de una enana roja

TOI-3757 es una estrella enana roja (tipo espectral M0V) en la constelación de Coachman, ubicada a 578 años luz de la Tierra. Tiene un diámetro y una masa iguales, respectivamente, al 62 y 64% de los del Sol. Esta estrella, con una magnitud visual de 14,8, es unas 3.000 veces demasiado débil para ser vista a simple vista.

El planeta TOI-3757 b fue descubierto y evaluado su tamaño gracias a la observación, en 2019, de sus tránsitos por el Satélite de sondeo de exoplanetas en tránsito (Tess). Luego se observó un tránsito adicional en 2021 con el telescopio de 0,6 metros en el Observatorio Red Buttes en Wyoming (EE. UU.). El gigante gaseoso tiene así un diámetro de unos 150.000 kilómetros, es decir, 12 veces el diámetro de la Tierra y un poco más que el de Júpiter (11 veces la Tierra). Las observaciones de imágenes, realizadas con el instrumento Nessi instalado en el Telescopio Wiyn de 3,5 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak, Arizona, descartaron la contaminación de los datos por una estrella de fondo.

La presencia del planeta fue confirmada con dos espectrógrafos instalados en los Estados Unidos, a saber, el Buscador de planetas en zonas habitables (HPF), instalado en el Telescopio Hobby-Eberly de 10 metros en el Observatorio McDonald, Texas, y Neid, también en el Telescopio Wiyn. A partir de las velocidades radiales medidas, Shubham Kanodia y sus colegas pudieron determinar que la masa de TOI-3757 b es unas 85 veces la de la Tierra y, por lo tanto, comparable a la de Saturno (95 masas terrestres). Por lo tanto, este planeta tiene una densidad media de solo 0,27 g/cm³dos veces y media más débil que la de Saturno (0,69 g/cm³), el planeta menos denso del sistema solar y aproximadamente una cuarta parte de la densidad del agua.

Este descubrimiento enriquece la pequeña muestra de unos diez gigantes gaseosos conocidos alrededor de enanas rojas, pero también la baja densidad de TOI-3757 b también permite probar teorías de formación de planetas.

Un objetivo principal para estudiar la formación y la atmósfera de los planetas.

Los investigadores propusieron dos hipótesis para explicar la baja densidad de TOI-3757 b.

se piensa que el gigantes gaseosos comienzan como núcleos rocosos de unas diez veces la masa de la Tierra, de los que extraen rápidamente grandes cantidades de gas para formar los gigantes gaseosos que conocemos hoy. La estrella TOI-3757 tiene una metalicidad, es decir, una proporción de elementos distintos del hidrógeno y el helio, similar a la del Sol, pero es aproximadamente dos veces más pequeña que la mediana de las enanas rojas que albergan gigantes gaseosos. Esta característica puede haber causado que el núcleo rocoso del planeta se formara más lentamente, lo que retrasó el inicio de la acumulación de gas y, por lo tanto, afectó la densidad general del planeta.

TOI-3757b viaja una órbita completar alrededor de su estrella en solo 3,44 días. A modo de comparación, Mercurio tarda 88 días, o 25 veces más, en dar la vuelta al Sol. YO’excentricidad de la órbita del planeta, estimada en 0,14, sugiere que el calentamiento de las mareas también puede ser, al menos en parte, responsable del aumento del radio de TOI-3757 b.

Altura de baja densidad y alta escala (parámetro que describe la evolución con la altitud de presión en Una atmósfera) de TOI-3757 b lo convierten en un excelente objetivo estudiar por espectroscopía de transmisión el escape y la composición de tu atmósfera. ” futuro comentarios Los posibles conocimientos sobre la atmósfera de este planeta utilizando el nuevo telescopio espacial James-Webb de la NASA podrían ayudar a aclarar su naturaleza hinchada. dice Jessica Libby-Roberts, investigadora postdoctoral en la Universidad Estatal de Pensilvania y segunda autora del estudio.

De hecho, los astrónomos predicen que con un solo tránsito observado con JWST, deberíamos poder encontrar la abundancia de agua y metano en tu ambiente, lo que permitiría una mejor comprensión de su relación carbono/oxígeno. La medición de los niveles de metano y amoníaco ayudaría a medir la temperatura dentro de TOI-3757b, lo que podría proporcionar información sobre el potencial de calentamiento de las mareas. TOI-3757 b también se puede utilizar para probar la correlación entre las atmósferas nebulosas y la densidad planetaria.

” Encontrar más de estos sistemas que alguna vez fueron extremadamente raros con planetas gigantes alrededor de enanas rojas es parte de nuestro objetivo de comprender cómo se forman los planetas. “, dice Kanodia.