Els astrònoms han descobert un planeta gegant similar a Júpiter en un lloc inesperat, i està orbitant una petita estrella nana vermella pròxima a nosaltres, segons un nou estudi.

El descobriment d’un planeta tan gran al voltant d’una estrella tan petita pot obligar els astrònoms a repensar com es formen els planetes.

Les nanes vermelles són el tipus d’estrella més comunes en l’univers, i representen més del 70% de les estrelles en el cosmos. Aquestes estrelles són petites i fredes, típicament al voltant d’una cinquena part de massives respecte el sol i fins a 50 vegades més tènues. Encara així, sent tan comuns aquest tipus d’estrelles, només al voltant del 10% dels 4,000 exoplanetes descoberts fins avui orbiten aquest tipus d’estrelles.

Utilitzant els observatoris astronòmics de Calar Alt, Sierra Nevada i Montsec de Catalunya, conjuntament amb l’Observatori Els Cims a Califòrnia, els investigadors van analitzar la l’estrella nana vermella GJ 3512, situada a uns 31 anys llum de la Terra. GJ 3512 és d’aproximadament una vuitena part de la massa del sol, gairebé una setena part del diàmetre del sol i menys d’una centèsima part tan brillant com el sol.

Inesperadament, al voltant d’aquesta nana vermella, els científics van descobrir un planeta gegant gasós, anomenat GJ 3512b, la massa de la qual era gairebé la meitat que la de Júpiter. GJ 3512b orbita la seva estrella a una distància d’aproximadament d’un terç d’una unitat astronòmica (UA), la distància mitjana de entre la Terra i el sol (que és d’aproximadament 150 milions de quilòmetres).

Aquest gegant gasós és un planeta molt més gran que el que es preveu en recerques realitzades anteriorment orbitant estrelles tan petites. En comparació, mentre que el sol és aproximadament 1.050 vegades la massa de Júpiter, GJ 3512 és sols unes 250 vegades la massa de GJ 3512b, va dir l’autor principal de l’estudi, Juan Carlos Morales, astrofísic de l’Institut de Ciències de l’Espai a Barcelona, i membre de l’agrupació astronòmica de l’Anoia, AstroAnoia..

“Les estadístiques d’exoplanetes oposats fins ara semblen indicar que les estrelles de baixa massa típicament alberguen planetes petits com la Terra o mini-Neptuns”, va dir Morales. “El model més acceptat de formació de planetes, el model d’acumulació de nuclis, també apunta cap a aquesta direcció. Però aquí, vam demostrar el contrari, és a dir, hem trobat un planeta gegant gasós que orbita una estrella de molt baixa massa”.

Els científics també van trobar l’evidència d’un altre món potencial al voltant de GJ 3512, un planeta de la massa de Neptú que van estimar que és més d’una sisena part de la massa de Júpiter. Van suggerir que aquest planeta orbita a una distància superior a 1.2 UA, però continua sent incert si aquest món realment existeix.

A més, els investigadors van suggerir que un altre planeta massiu va poder haver orbitat una vegada a GJ 3512. L’òrbita allargada i ovalada del GJ 3512b al voltant de la nana vermella suggereix que el gegant gasós una vegada es va ficar en un estira-i-arronsa gravitacional amb un altre planeta enorme que posteriorment va ser expulsat del sistema, agregant un planeta rebel a l’espai interestel·lar.

Fins ara, els astrònoms havien pensat que el model d’acumulació de nuclis podria explicar la formació de Júpiter i Saturn, així com molts altres gegants gasosos descoberts al voltant d’estrelles distants. Aquest model suposa que els planetes gegants neixen en dues fases. Primer, els nuclis de roca i gel es formen de 10 a 15 vegades la massa de la Terra dins del disc protoplanetari de gas i pols que envolta a les estrelles nounades. Després d’aconseguir una massa crítica, aquests nuclis acumulen ràpidament grans quantitats d’hidrogen i heli.

Les estrelles de baixa massa, com les nanes vermelles, haurien de tenir discs protoplanetaris de baixa massa proporcional, per la qual cosa és probable que hi hagi menys material en aquests discs per a formar gegants gasosos. Si és així, el model d’acumulació de nucli no pot explicar la grandària gegant de GJ 3512b, van dir Morales i els seus companys.

En canvi, els investigadors van suggerir que l’anomenat model d’inestabilitat de disc de la formació de planetes pot ajudar a explicar GJ 3512b. Aquest model suposa que un disc protoplanetari inestable pot fragmentar-se en grups de gas i pols que després poden col·lapsar directament sota la seva pròpia gravetat per formar alguns, o potser tots, els gegants gasosos, evitant la necessitat d’un nucli sòlid per a actuar com una llavor.

“Per primera vegada, hem caracteritzat amb precisió un exoplaneta que no pot explicar-se pel model de formació d’acreció central”, va dir Morales. “Aquest exoplaneta demostra que el model d’inestabilitat gravitacional pot exercir un paper en la formació de planetes gegants”.

Els investigadors continuen monitoritzant aquest sistema per a aprendre més sobre el seu segon món potencial i tal vegada fins i tot més planetes, va dir Morales. A més, estan examinant altres 300 nanes vermelles per a buscar més exoplanetes.

Open chat
Necessites més informació. Fes clic aquí