La extraña órbita de un planeta resuelve el enigma de los júpiter calientes

Hay una serie de planetas que no deberían estar en el lugar en el que se encuentran. Los conocidos como júpiter calientes son exoplanetas gaseosos de gran tamaño que se asemejan a su homólogo en el Sistema Solar. Sin embargo, a ambos les diferencia un abismo. En concreto, la distancia que los separa de su estrella. Y es que mientras nuestro Júpiter orbita a 750 millones de kilómetros de distancia del Sol, estos exoplanetas se encuentran más cerca de su estrella de lo que lo está Mercurio de la nuestra. Una situación a priori imposible que, sin embargo, podría encontrar una explicación en que esa no haya sido su posición original y que algo lo hubiera movido hasta allí. Esta ha sido la teoría que han barajado los investigadores durante casi dos décadas y hoy ha sido ratificada con datos observacionales. 

Ha ocurrido después de que un grupo de investigación, en el que han participado científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), hayan divisado un planeta que se mueve en una órbita extraña, exageradamente éliptica, alrededor de su estrella madre. Este mundo enorme de nombre impronunciable –TIC 241249530 b– no sólo sigue una de las órbitas más alargadas de todos los exoplanetas en tránsito conocidos, sino que también lo hace en dirección opuesta a la rotación de su estrella anfitriona. "Esto nos hace pensar que no se ha formado ahí, sino que ha llegado hasta ese punto por alguna circunstancia", revela Enric Pallé, investigador del IAC y uno de los firmantes de este estudio que se publica hoy en la prestigiosa revista Nature. 

Lo que han visto, por tanto, los investigadores han sido las primeras etapas del que se convertirá, en un plazo de miles de millones de años, en un júpiter caliente. Al estar girando en esa órbita tan excéntrica, hay periodos en los que se aleja mucho de su estrella y otros en los que se acerca demasiado. Lo suficiente para achicharrarse, pero también para que la estrella ejerza un fuerte tirón gravitacional. Así, a través de las fuerzas de marea –las mismas que hacen a la Luna girar alrededor de La Tierra–, va modificando poco a poco la órbita del planeta hasta hacerla casi circular y muy cercana a sí misma. "Tal y como ocurre con los júpiter calientes", explica Pallé.  

"Los astrónomos llevan más de dos décadas buscando exoplanetas que puedan ser precursores de jupíteres calientes o productos intermedios del proceso de migración, por lo que nos sorprendió mucho –y me entusiasmó– encontrar uno. Es exactamente lo que esperaba encontrar", concluye Arvind Gupta, investigador postdoctoral de NOIRLab y autor principal del artículo.

Mucho más elíptica que Plutón

En una escala de 0 a 1, donde 0 es una órbita circular y 1 una muy elíptica, este exoplaneta consta de una excentricidad de 0,94. A modo de comparación, la órbita altamente elíptica de Plutón alrededor del Sol tiene una excentricidad de tan solo el 0,25; y la excentricidad de la Tierra es de 0,02. Por tanto, si este planeta formara parte de nuestro Sistema Solar, se acercaría diez veces al Sol que Mercurio y se alejaría tanto como lo hace la Tierra. Esta órbita tan peculiar provocaría en el planeta temperaturas cambiantes que irían desde los sofocantes calores de un día de verano hasta temperaturas tan elevadas que podrían fundir el titanio en el momento de máxima cercanía a su estrella.

"Aunque no podemos exactamente rebobinar y ver el proceso de migración planetaria en tiempo real, este exoplaneta sirve como una fotografía del proceso de migración", explica Arvind Gupta. "Planetas como este son increíblemente raros y difíciles de encontrar, y esperamos que pueda ayudarnos a desentrañar la historia de la formación de los jupíteres calientes", añade. De hecho, TIC 241249530 b es el segundo exoplaneta descubierto que se encuentra en un momento de su evolución previo a que se produzca su migración hacia órbitas más cerradas. 

Mundos poco comunes pero muy visibles

"Solemos hablar de estos júpiter calientes a menudo, pero no son comunes", asegura Enric Pallé, investigador del IAC. De hecho, el motivo por el que se suelen estudiar más es porque tienen un tamaño grande y pasan de forma frecuente frente a su estrella, por lo que son los más fáciles de divisar desde los Observatorios en tierra. Las características de este exoplaneta, en su caso, ha sido estudiado gracias al telescopio Wiyn, de 3,5 metros ubicado en el Observatorio Nacional Kitt Peak de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de Estados Unidos, aunque se tuvo conocimiento de él en 2020 gracias al satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. 

Ahora los investigadoores se embarcarán en un nuevo reto: aprender más sobre la dinámica atmosférica de este planeta tras su paso abrasador al lado de la estrella. "Telescopios como el James Webb (JWST) tiene la sensibilidad necesaria para sondear los cambios en la atmósfera del exoplaneta recién descubierto a medida que experimenta un rápido calentamiento, por lo que el equipo aún tiene mucho más que aprender sobre el exoplaneta", señala Pallé.