Un grupo de investigadores ha descubierto un planeta, KELT-9b, más cálido que muchas estrellas. Alcanza un nivel tan extremo, que deja tras de sí una gigantesca cola brillante. Exactamente como la de que produce un cometa…
KELT-9b, un planeta demasiado cálido
Concepto artístico de KELT-9b y su estrella, KELT-9.
Crédito: Robert Hurt / NASA/JPL-Caltech
Un equipo internacional de astrónomos cree que ha encontrado un planeta increíblemente cálido, que orbita alrededor de KELT-9. Es una estrella muy masiva, localizada a unos 650 años-luz de distancia, en la constelación del Cisne. KELT-9b, el planeta descubierto, es un gigante gaseoso que está bajo una cantidad extrema de radiación ultravioleta procedente de su estrella. El trabajo ha sido publicado en la revista Nature.
El hemisferio diurno de KELT-9b alcanza una temperatura de hasta 4.326ºC. Es decir, es más cálido que la gran mayoría de estrellas que podemos encontrar el universo. Por ejemplo, el Sol, es sólo 925ºC más cálido. De hecho, la radiación ultravioleta que emite su estrella es brutal. Tanto, que podría estar evaporándose, de manera literal, bajo esa intensa emisión. Dejando tras de sí una cola de material brillante.
No es el único aspecto llamativo de este planeta súper cálido. Tiene 2,8 veces la masa de Júpiter, pero sólo es la mitad de denso. Es producto, de nuevo, de esa radiación extrema que emite su estrella. Su atmósfera está hinchada como un globo. Además, está en rotación síncrona con su estrella. Igual que la Luna con la Tierra. Así que el hemisferio diurno está bombardeado constantemente por radiación estelar. Como resultado, es tan cálido que las moléculas de agua, dióxido de carbono y metano no pueden formarse ahí.
Un planeta típico pero extraño
Concepto artístico de HE 1523-0901. Una gigante roja con 13.200 millones de años de edad.
Crédito: ESO, European Southern Observatory
Así que tenemos un planeta típico, por su masa, pero con un componente extraño. Su atmósfera es, casi con toda probabilidad, muy diferente a cualquier otro planeta que hayamos visto hasta el momento. Todo por la extrema temperatura de su hemisferio diurno. El motivo de que KELT-9b sea tan excepcional, especialmente en cuanto a temperatura, está en su estrella, KELT-9. El planeta se encuentra muy cerca de una estrella enorme.
Es una estrella el doble de grande y cálida que el Sol. KELT-9 emite tanta radiación ultravioleta que es posible que evapore el planeta por completo. Si los planetas gigantes como KELT-9b tienen un núcleo rocoso sólido (algo que no está completamente claro), entonces es posible que sea reducido a una roca completamente seca. Un mundo muy similar a Mercurio. Pero si sobrevive, su futuro tampoco será mucho mejor.
Como su órbita es muy cercana, cuando la estrella llegue al final de su secuencia principal, comenzará a expandirse. KELT-9 se convertirá, en unos mil millones de años, en una gigante roja. Así que de una manera u otra, KELT-9b está en una situación bastante complicada. Si no se evapora, será destruido por su estrella…
Mundos habitables y mundos infernales
Esta es una animación del planeta alrededor de su estrella. Pincha (o toca) la imagen para verla en movimiento.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
El descubrimiento de KELT-9b contrasta con el de muchos exoplanetas descubiertos en tiempos recientes. Estamos centrados en encontrar planetas habitables alrededor de otras estrellas. Pero hay buenos motivos para estudiar mundos que son completamente inhabitables. No sólo eso, mundos que están en una situación extrema. Hoy en día, es relativamente fácil encontrar planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas más frías como el Sol.
Son objetivos razonablemente sencillos, y podemos aprender mucho sobre esos planetas potencialmente habitables alrededor de estrellas de poca masa. Pero como la estrella de KELT-9b es tan grande y tan cálida, su estudio sirve como complemento. Nos permite comprender mejor cómo se forman los sistemas planetarios alrededor de estrellas que son mucho más cálidas y masivas que nuestro Sol.
Todo esto nos permite crear una imagen muy completa de la mecánica planetaria. Es decir, encontrar planetas tan diferentes nos permite comprender cómo pueden formarse y cómo evolucionan. Pero no basta con saber qué factores influyen en que un planeta sea de tal o cual manera. También es necesario saber en qué condiciones pueden ser destruidos, y por qué. Con KELT-9b, tenemos un caso práctico de un planeta que podría ser evaporado, literalmente.
El descubrimiento de KELT-9b
El telescopio KELT-North.
Crédito: Science20.com / University of Ohio
Los investigadores reconocen que el hallazgo de KELT-9b fue casual. Vieron el planeta transitando por delante de su estrella. KELT-9b tiene un período orbital muy corto (alrededor de 1,5 días terrestres). Además, está en una órbita polar, y su estrella es oblata. Es decir, no es esférica. Así que los astrónomos creen que la precesión de su órbita provocará que dejemos de verlo transitar por delante de su estrella en unos 150 años. Después, será invisible a nuestros telescopios durante 3.500 años.
El descubrimiento se hizo en 2014, utilizando uno de los dos telescopios diseñados especialmente para detectar planetas alrededor de estrellas brillantes. Uno está en el hemisferio norte y orto en el sur. Los instrumentos, llamados Kilodegree Extremely Little Telescopes (de ahí la abreviatura KELT para los objetos descubiertos por ellos), cubren un hueco importante dentro de las tecnologías disponibles para buscar planetas extrasolares.
Son una forma de buscar planetas bastante barata. De hecho, un telescopio astronómico tradicional tiene un coste de millones de euros. Los componentes necesarios para hacer funciona un telescopio como KELT, sin embargo, cuestan menos de 75.000€. Mientras otros telescopios están pensados para observar estrellas muy tenues en zonas pequeñas del firmamento, los KELT observan millones de estrellas muy brillantes a la vez. Estudian secciones amplias del cielo, a una resolución relativamente baja.
Telescopios de bajo coste
Imagen del telescopio Hubble.
Crédito: NASA
Este resultado demuestra que incluso los telescopios pequeños pueden tener un papel importante en los descubrimientos astronómicos. El telescopio KELT-Norte detectó una pequeña reducción del brillo de la estrella. Apenas un 1%, el indicador de que un planeta podía haber pasado por delante de él. Además, esa reducción se producía cada día y medio. Es decir, el tiempo necesario para completar su órbita.
Las siguientes observaciones sirvieron para confirmar lo que se sospechaba. La señal era el producto del tránsito de un planeta. Cuando se trata de un gigante gaseoso que está muy cerca de su estrella, lo llamamos un Júpiter caliente. Suelen ser planetas tan grandes como Júpiter (o incluso más) que se encuentran en órbitas muy cercanas a su estrella. En ocasiones, mucho más que Mercurio del Sol.
Por delante queda seguir estudiando KELT-9b. En esta ocasión se utilizarán otros telescopios, más caros, pero que también permitirán obtener más información. Entre ellos están el telescopio Spitzer, el telescopio Hubble, y el Telescopio Espacial James Webb. Este último será lanzado en algún momento de 2018. Las observaciones con el Hubble permitirán confirmar si el planeta realmente tiene una cola como la de un cometa. También será posible calcular durante cuánto tiempo sobrevivirá a las condiciones actuales.
El estudio es B. Scott Gaudi, Keivan G. Stassun, Karen A. Collins, et al.; «A giant planet undergoing extreme-ultraviolet irradiation by its hot massive-star host». Publicado en la revista Nature el 5 de junio de 2017. Puede ser consultado parcialmente (y comprado por completo en este caso) en este enlace.
Referencias: Phys.org
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