DESCUBREN UN EXOPLANETA CON FORMA DE PELOTA DE RUGBY
En la Tierra se producen mareas en los océanos, principalmente debidas a que la Luna ‘tira’ ligeramente de nuestro planeta mientras nos orbita. El Sol también tiene un efecto, pequeño pero significativo, sobre las mareas, aunque está demasiado lejos como para causar aquí grandes deformaciones.
Ahora un equipo científico internacional, con
participación del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), ha detectado el
primer exoplaneta con forma ovalada a causa de estas potentes fuerzas de marea:
WASP-103b. Los resultados se publican en la revista Astronomy &
Astrophysics.
La estrella alrededor de la cual gira este
exoplaneta, denominada WASP- 103, en la constelación de Hércules, es unas 1,7
veces más grande que nuestro Sol y tiene una temperatura 200 grados superior.
Por su parte, WASP-103b es un planeta gigante
gaseoso con casi el doble del tamaño de Júpiter y 1,5 veces su masa. Su extrema
cercanía a su estrella anfitriona podría causar mareas gigantescas, algo que
hasta ahora no había podido confirmarse.
“Este exoplaneta tarda menos de un día en dar la
vuelta a su estrella y su forma es más parecida a la de un balón de rugby que a
la de una esfera”, afirma Jorge Lillo-Box, investigador del CAB que ha
participa en este estudio, quien añade:
“Habíamos teorizado sobre estas deformaciones planetarias, pero esta es
la primera vez que lo constatamos con observaciones”.
Utilizando nuevos datos del telescopio espacial
Cheops de la Agencia Espacial Europea (ESA), combinados con datos anteriores
obtenidos por los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, la comunidad
astronómica ha podido detectar cómo las fuerzas de marea deforman al exoplaneta
WASP-103b, dándole una forma ovalada.
Estos datos se han complementado con imágenes de
alta resolución espacial del instrumento AstraLux, en el Observatorio de Calar
Alto (Almería), gracias a los cuales se ha podido confirmar el origen de la
señal.
Cheops mide los tránsitos de exoplanetas, es decir,
la débil disminución de luz causada cuando un planeta pasa por delante de su
estrella desde nuestro punto de vista. Normalmente, estudiar la forma de la
curva de luz revela detalles sobre el planeta, como su tamaño. Pero en este
caso la alta precisión de Cheops, junto con su flexibilidad de apuntado, que
permite al satélite volver a un objetivo y observar múltiples tránsitos, ha
hecho posible la detección de la diminuta señal que indica que WASP-103b está
sufriendo una deformación causada por las fuerzas de marea.
Se trata de la primera vez que se lleva a cabo un
estudio de este tipo que, además, ha permitido usar la curva de luz de tránsito
de WASP-103b para derivar un parámetro, el número de Love.
Este número mide cómo se distribuye la masa dentro
de un planeta, algo que puede revelar detalles sobre su estructura interna,
ofreciéndonos información sobre la resistencia de los materiales y determinando
en qué proporción puede tener composición rocosa, gaseosa o líquida.
“Entender esta estructura interna es esencial para
comprender los procesos de formación y evolución de sistemas planetarios”,
comenta Lillo-Box.
El número de Love del exoplaneta WASP-103b es
similar al de Júpiter, lo que sugiere que la estructura interna podría ser
similar, a pesar de que WASP-103b tiene el doble de radio. Esto se debe a que
está ‘inflado’, probablemente por el calor que emana su estrella anfitriona y
por otros mecanismos que podrían estudiarse en el futuro con más observaciones,
tanto con CHEOPS como con el telescopio espacial James Webb.
La gran precisión que alcanzará este último mejorará
las mediciones de la deformación provocada por la fuerza de marea en los
exoplanetas, ayudando a conocer más sobre su estructura interna y, en concreto,
sobre su núcleo, lo cual podría revelarnos cómo fue su formación.
Pero WASP-103b guarda más misterios. Las
interacciones de marea entre una estrella y un planeta del tamaño de Júpiter
tan cercano deberían hacer que el período orbital del planeta se acortara,
acercándolo gradualmente a la estrella antes de que finalmente sea engullido
por esta.
Sin embargo, las mediciones de WASP-103b parecen
indicar que el período orbital podría estar aumentando y que el planeta se está
alejando lentamente de la estrella. Esto indicaría que, además de las fuerzas
de marea, debe haber otro factor que esté influyendo en el planeta.
“El equipo ha planteado la posibilidad de la
presencia de una estrella compañera que pueda afectar a la dinámica de
movimientos del sistema o hacer que la órbita sea ligeramente elíptica”, afirma
el coautor David Barrado, investigador del CAB, quien adelanta: “No hemos
podido confirmar ni refutar esta posibilidad, por lo que será necesario llevar
a cabo más observaciones del sistema con el fin de desvelar qué está haciendo
que el planeta se aleje de la estrella”.
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Referencia:
S.C.C. Barros et al. “Cheops reveals the tidal deformation of WASP-103b”.
Astronomy & Astrophysics, 2022.
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