Los planetas nacen a partir del material que rodea a las estrellas jóvenes, en lo que se conoce como disco protoplanetario. Este proceso es fundamental para la formación planetaria, y puede llevar a la creación de planetas gigantes si el polvo y el gas se agrupan y alcanzan una masa suficiente. Sin embargo, la capacidad de formar grandes planetas está influenciada significativamente por la masa de la estrella anfitriona: las estrellas más pequeñas disponen de menos material para la formación de planetas de gran tamaño.
Un descubrimiento sorprendente ha desafiado estas nociones previas: se ha hallado un exoplaneta gigante, TOI-6894b, orbitando una estrella diminuta llamada TOI-6894, que tiene apenas un 20% de la masa del Sol. Este hallazgo, publicado en Nature Astronomy, plantea interrogantes sobre los procesos de formación planetaria y la capacidad de las estrellas enanas rojas para albergar planetas grandes. Según Francisco J. Pozuelos, un investigador del IAA-CSIC que participó en el estudio, "es singular que, según las teorías actuales, estrellas tan pequeñas no deberían tener planetas grandes, ya que no tendrían suficiente material a su alrededor".
TOI-6894b es un planeta gigante gaseoso de baja densidad, con un radio algo mayor que el de Saturno, pero con solo la mitad de su masa. Esta estrella, TOI-6894, es la más pequeña en la que se ha descubierto un planeta gigante en tránsito, superando en tamaño a la siguiente estrella más pequeña con un planeta similar.
Este descubrimiento forma parte de un ambicioso proyecto de investigación que analiza datos de la misión TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, cuyo objetivo es identificar planetas gigantes alrededor de estrellas de baja masa. El Dr. Edward Bryant, astrofísico y primer autor del estudio, explica que "analizamos observaciones de más de 91.000 estrellas enanas rojas en busca de planetas gigantes".
El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) desempeñó un papel crucial en este análisis. Gracias al tránsito del planeta, se observó que bloquea un 17% de la luz de su estrella, lo que permitirá estudiar su atmósfera con gran detalle. Francisco J. Pozuelos subraya que este indicio fue fundamental para desencadenar toda la campaña de observación que culminó en el descubrimiento.
A través de observaciones realizadas desde el telescopio de 1,5 metros del Observatorio de Sierra Nevada (OSN), se confirmaron los datos y se descartó que se tratara de un sistema de estrellas binarias. El investigador del IAA-CSIC, Víctor Casanova, señala que estas observaciones fueron esenciales para confirmar la existencia de TOI-6894b.
El análisis de la atmósfera de TOI-6894b ofrece una oportunidad única para comprender su formación. La distribución de materiales en su interior puede revelar su estructura núcleo, y permitir determinar si se formó por acreción de gas y polvo o por colapso gravitacional de un disco inestable. Además, su atmósfera presenta características inusuales: es sorprendentemente fría, con una temperatura de apenas 420 kelvin, en contraste con los "Júpiteres calientes" que suelen alcanzar temperaturas entre 1000 y 2000 kelvin. Esta baja temperatura, junto con tránsitos profundos, hacen de TOI-6894b un candidato ideal para el estudio de atmósferas frías en exoplanetas.
El profesor Amaury Triaud, de la Universidad de Birmingham, menciona que la atmósfera de TOI-6894b podría estar dominada por procesos químicos ligados al metano, algo poco común en estos planetas. Francisco J. Pozuelos destaca que, gracias a estas bajas temperaturas, sería posible detectar no solo metano, sino también amoníaco, lo que constituría un hito en la exploración de atmósferas de exoplanetas.
Debido a su singularidad, TOI-6894b ha sido seleccionado para futuras observaciones con el telescopio espacial James Webb (JWST), que se realizarán en los próximos meses. Estos datos permitirán poner a prueba las teorías sobre su formación y avanzar en la comprensión de la formación de planetas gigantes en entornos extremos.
El descubrimiento de TOI-6894b no solo abre nuevas preguntas sobre la formación de planetas, sino que también expande nuestra comprensión sobre la diversidad de los sistemas planetarios en el universo.
Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía
