El cosmos está desordenado. A veces, rompe las reglas.
Dos nuevos planetas, TOI-791 b y c, acaban de destrozar las expectativas sobre cómo podría verse un mundo gigante. Son súper bocanadas. No sólo esponjoso, sino increíblemente ligero. Menos denso que el algodón de azúcar que comprarías en una feria estatal.
Un equipo internacional dirigido por la Universidad de Oxford los detectó. Los hallazgos aparecen en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Este no es sólo otro exoplaneta. Es una pieza del rompecabezas que no parece encajar en la imagen que hemos construido.
Las densidades son absurdas
Aquí está la línea de base: Júpiter. Es el rey de los gigantes gaseosos. ¿Densidad media? 1,33 gramos por cm cúbico. Sólido. Comprimido. Pesado.
TOI-791b? 0,038 g/cm³.
TOI-791c? 0,047 g/cm³.
¿Tierra? 5,5 g/cm³. Una roca.
¿Algodón de azúcar? Aproximadamente 0,05 g/cm³.
Estos planetas son más livianos que el azúcar convertido en nubes. Tienen el tamaño de Júpiter pero contienen una fracción del material. Si Júpiter fuera una bola de bolos, estas dos serían pelotas de playa llenas de helio. ¿Cómo sucedió esto? La física sugiere acumulaciones de materia. La gravedad tira. Pero aquí el grupo apenas se mantiene.
¿La estrella que orbitan? Un enano tipo F7. A 1.110 años luz de distancia. En Volans, una constelación del sur que probablemente no verás desde tu patio trasero.
Un raro baile de gemelos
La mayoría de los sistemas de un solo planeta son aburridos. O eso pensábamos.
TOI-791 tiene dos. Ambos son súper bocanadas.
Sólo otros cuatro sistemas conocidos tienen más de uno. Esta rareza hace que TOI-791 sea una mina de oro. Es un laboratorio natural. Los planetas se formaron a partir del mismo disco de polvo. Son hermanos. Pero no se separaron simplemente. Están encerrados en una resonancia de movimiento medio de 5:3.
Deja que eso se asimile.
Por cada cinco órbitas que completa el planeta interior, el exterior realiza casi exactamente tres. Su gravedad tira uno del otro. Es un apretón de manos gravitacional, repetido durante millones de años. Este tirón cambia el momento de sus tránsitos. Cruzan el rostro de la estrella no al compás, sino desafinados. Un poco temprano. Un poco tarde.
Esa oscilación les dijo a los astrónomos cuánto pesan estos planetas. Aunque parecen enormes, apenas están ahí.
Los científicos ciudadanos y el frío antártico
¿Quién los encontró?
Voluntarios.
Vía Planet Hunters TESS. Estos no son doctores mirando el código. Son personas comunes y corrientes que escanean datos del Estudio de satélites de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA. Vieron las caídas. Las sombras. En 2019 y nuevamente en 2023.
Entonces intervinieron los profesionales. Telescopios en todo el mundo. Cruce de datos. Cálculo de masa. Confirmación de densidad.
¿Pero la clave? El hielo.
El telescopio ASTEP. Ubicado en la Estación Concordia en la Antártida.
¿Por qué la Antártida? Porque durante el invierno el sol no sale. No durante semanas. O meses. Oscuridad continua. No hay luz del día que arruine la vista. Necesitas eso. Para coger un tránsito que dura 11 horas seguidas. Necesitas tener un buen ojo en el cielo.
Estos fueron los tránsitos terrestres continuos más largos jamás registrados. Los planetas tardaron más de medio día en pasar delante de su estrella. Y gracias al invierno antártico, los astrónomos no pestañearon.
¿Por qué están tan hinchados?
No lo sabemos todavía.
Esa es la respuesta honesta. Los científicos están adivinando.
Primera hipótesis: atmósferas masivas. Envolturas de hidrógeno y helio tan gruesas que hinchan el planeta. El núcleo puede ser pequeño. El gas ocupa espacio. Se expande hasta que… ¿algo lo detiene? ¿Gravedad? ¿Presión térmica?
Segunda hipótesis: se formaron muy lejos. Frío. Lejos del calor de la estrella. El gas se enfrió rápidamente. Acumulado alrededor de un núcleo. Creó una capa exterior liviana. ¿Entonces tal vez migró hacia adentro? ¿O tal vez se quedaron quietos?
“Sólo se conocen un puñado de estos planetas súper hinchados, y es incluso raro encontrar dos en el mismo sistema.”
— Dr. George Dransfield, Universidad de Oxford
La baja densidad es el misterio. Si son principalmente gas, ¿por qué la gravedad no los aplasta? ¿Por qué el sobre es tan tenue?
¿Qué viene después?
El telescopio espacial James Webb.
Es el siguiente paso. El investigador principal de ASTEP en el Reino Unido, el profesor Amaury Triaud, quiere analizar la química. Carbón. Nitrógeno. Oxígeno.
Si puedes leer la huella digital atmosférica, puedes rastrear la historia. ¿De dónde vinieron los materiales? ¿Cuál era la temperatura cuando se formaron? ¿Se evaporaron? ¿Permanecieron intactos?
El profesor Tristan Guillot ve el panorama más amplio. Sistemas multiplanetarios. Interacciones a largo plazo. Evolución a lo largo de decenas de años. Esto requiere trabajo en equipo. Antártida. Telescopios espaciales. Observatorios en otros continentes. Todo vinculado.
Sin esa colaboración, la verdad permanece oculta en la oscuridad.
Estamos mirando fantasmas. Fantasmas gigantes llenos de gas que según nuestros modelos no deberían existir. Desafían la densidad. Desafían la simplicidad. Son planetas súper hinchados.
Y apenas estamos empezando a entenderlos.
