Un exoplaneta gigante denominado TOI-5205 b está obligando a los científicos a replantearse cómo se crean los mundos. Las nuevas observaciones del telescopio espacial James Webb (JWST) revelan que el planeta contiene menos elementos pesados que su propia estrella anfitriona, un descubrimiento que contradice los modelos actuales de formación planetaria.
Los hallazgos fueron publicados en The Astronomical Journal por un equipo internacional dirigido por Caleb Cañas, de la NASA, y Shubham Kanodia, de Carnegie Science. El planeta, que tiene aproximadamente el tamaño de Júpiter, orbita alrededor de una pequeña y fría enana roja que tiene solo el 40 por ciento de la masa del Sol.
Desafiando las reglas del nacimiento planetario
Tradicionalmente, se cree que los planetas se forman dentro de un disco giratorio de gas y polvo que rodea a una estrella joven. Sin embargo, TOI-5205 b desafía esta sabiduría convencional, ya que es un gigante gaseoso masivo que orbita una estrella significativamente más pequeña que él mismo.
«Observamos una metalicidad mucho más baja de lo que nuestros modelos predecían para la composición global del planeta», señaló Kanodia. «Esto sugiere que sus elementos pesados migraron hacia el interior durante la formación y que, actualmente, su interior y su atmósfera no se están mezclando».
Para llegar a estas conclusiones, los astrónomos monitorearon tres tránsitos distintos, eventos en los que el planeta pasa frente a su estrella. Mediante el uso de espectrógrafos para descomponer la luz estelar, identificaron las firmas químicas del metano y el sulfuro de hidrógeno. Cabe destacar que la atmósfera contiene significativamente menos elementos pesados que Júpiter, un resultado que sorprendió al equipo de investigación.
Para reconciliar los datos, los investigadores Simon Muller y Ravit Helled, de la Universidad de Zúrich, utilizaron modelos avanzados de estructura interna. Su análisis indica que, aunque la atmósfera parece pobre en metales, es probable que el planeta en su conjunto sea 100 veces más rico en metales de lo que sugiere su capa exterior. Esto apunta a un entorno altamente rico en carbono y pobre en oxígeno.
Este estudio forma parte del proyecto GEMS (Gigantes Exoplanetarios alrededor de estrellas enanas M). El objetivo del proyecto es esclarecer las estructuras internas y las historias de formación de planetas que existen en sistemas que anteriormente se consideraban candidatos poco probables para albergar gigantes gaseosos de tal magnitud.
Para garantizar la precisión de sus lecturas atmosféricas, el equipo tuvo que tener en cuenta las manchas estelares de la estrella anfitriona. Estas regiones oscuras y activas pueden sesgar los datos al alterar el brillo de longitudes de onda específicas. Al ajustar esta interferencia, los investigadores creen haber establecido un nuevo estándar para el análisis de las atmósferas de planetas que orbitan estrellas pequeñas.
