¿Cómo tiene lugar la formación de júpiteres calientes? Estos planetas, tan masivos como Júpiter, pero en órbitas muy cercanas a su estrella, son todo un desafío a la hora de explicar su origen. No es posible que se formasen tan cerca, porque no podrían haber acumulado todo ese material…
El dilema de la formación de los júpiteres calientes
El primer júpiter caliente fue descubierto en 1995. Desde entonces, la lista de exoplanetas de este tipo ha ido aumentando de manera constante. Desde que se supo de su existencia, la comunidad científica ha intentado determinar cómo se forman estos planetas y, posteriormente, llegan a una órbita tan extrema. Ahora, un grupo de investigadores ha publicado un estudio en el que recurre a los datos de la popular sonda Gaia, que contiene datos de casi dos mil millones de astros. Es posible, explican, determinar cuál es la edad aproximada de estos exoplanetas.
Los júpiteres calientes tienen, por lo general, un tamaño y masa muy similar al de Júpiter. Sin embargo, se encuentran veinte veces más cerca de su estrella que el gigante joviano del Sol. Por ello, alcanzan temperaturas de varios miles de grados Celsius. Las diferentes teorías, sobre formación de planetas, son incapaces de explicar cómo aparecen los júpiteres calientes. Así que, a lo largo de los últimos años, se han planteado diferentes hipótesis sobre su formación. Posibilidades como que se formen más lejos de su estrella y migren hacia el interior.
Algo que sería producto de las interacciones con el disco de polvo y gas de su estrella (en su infancia). También podrían formarse más lejos y migrar al interior, pero mucho más tarde, después de que el disco haya desaparecido. Este proceso sería mucho más extremo y violento, y es conocido como migración de alta excentricidad. Algunos júpiteres calientes muestran órbitas que están bien alineadas con la rotación de su estrella, como los planetas que forman el Sistema Solar. Otros, sin embargo, tienen órbitas que no están alineadas con el ecuador de su astro…
¿Diferentes procesos o el mismo con variaciones?
Hasta ahora, los astrónomos no habían logrado comprobar el origen de estas configuraciones. Quizá fuesen producto de procesos de formación diferente o, por el contrario, un único proceso de formación, seguido por interacciones gravitacionales entre los planetas y las estrellas. Sin un método preciso para determinar la edad de los exoplanetas, explican los autores del estudio, siempre faltaba información. Es una de las primeras ocasiones en las que se han usado los datos, del tercer catálogo, recién publicado, de la sonda Gaia.
Los datos han permitido estudiar las edades de diferentes sistemas de exoplanetas, con el propósito de entender cómo se forman y evolucionan. El hecho de poder determinar la velocidad de las estrellas ha sido clave para calcular su edad. Cuando las estrellas nacen, se mueven de una manera similar (respecto a otras que hayan nacido en el mismo lugar) en la Vía Láctea. Sin embargo, eso cambia a medida que envejecen. Las diferencias son cada vez más grandes. Con este método, los investigadores han logrado demostrar que hay múltiples métodos de formación de júpiteres calientes.
Así, añaden, uno de los procesos de formación tiene lugar rápidamente y da como resultado sistemas con júpiteres calientes alineados con sus estrellas. El otro, sin embargo, tiene lugar en una escala de tiempo mucho mayor y da como resultado júpiteres calientes que no están alineados. No solo eso, los resultados también sugieren que, en sistemas con estrellas menos masivas, las interacciones gravitacionales permiten que los júpiteres calientes realineen el eje rotación de su estrella para que encaje con la órbita del planeta.
Todavía queda mucho por descubrir
Los nuevos datos, procedentes de telescopios terrestres y espaciales, están permitiendo comprender mejor el campo de los exoplanetas. En abril de este mismo año, algunos equipos de astrónomos informaron de hallazgos, relacionados con la atmósfera de júpiteres ultracalientes, que han sido posibles gracias a observaciones del telescopio Hubble. En el futuro, los datos de Gaia, y de los observatorios de nueva generación, que entrarán en funcionamiento próximamente, permitirán profundizar todavía más en este campo.
Los júpiteres calientes son, lógicamente, lugares en los que no se espera encontrar ningún tipo de vida. Sin embargo, son relativamente abundantes, así que resultan un objeto de estudio muy interesante. Entender cómo se forman, y terminan en órbitas tan cercanas, también ayudará a entender qué fue lo que sucedió (o no sucedió) en el Sistema Solar, para evitar que Júpiter terminase en una órbita muy cercana. En nuestro caso, lo que se sugiere es que el gigante joviano fue arrastrado hacia el exterior gracias a la interacción con Saturno.
Veremos qué otros hallazgos posibilita la sonda Gaia y su nuevo catálogo de datos. Además de los júpiteres calientes, hay otros exoplanetas que resultan igualmente interesantes. Mundos como las supertierras y los minineptunos, que son relativamente frecuentes y, en ocasiones, es muy difícil distinguir si se trata de uno u otro. O, por supuesto, exoplanetas rocosos, cuya atmósfera podría ser estudiada por el telescopio James Webb en los próximos años. Nos esperan años muy interesantes en el campo de la búsqueda de exoplanetas…
Referencias: Johns Hopkins University
