Descubren un extraño exoplaneta denso y pesado como el hierro

Un grupo internacional de 78 investigadores ha descubierto que el exoplaneta recién descubierto GJ 367 b, con la mitad de la masa de la Tierra, es uno de los más ligeros de los casi 5.000 conocidos actualmente, según publican en la revista 'Science'.

Este planeta extrasolar tarda aproximadamente ocho horas en orbitar su estrella madre. Con un diámetro de poco más de 9.000 kilómetros, 'GJ 367 b' es ligeramente mayor que Marte. Su sistema planetario se encuentra a poco menos de 31 años luz de la Tierra, por lo que es ideal para seguir investigando.

El descubrimiento demuestra que es posible determinar con precisión las propiedades incluso de los exoplanetas más pequeños y menos masivos, resalta el grupo de investigadores, dirigido por Kristine W. F. Lam y Szilárd Csizmadia, del Instituto de Investigación Planetaria del DLR (Centro Aeroespacial Alemán). Este tipo de estudios proporciona una clave para entender cómo se forman y evolucionan los planetas terrestres.

Con un período orbital de sólo un tercio de un día terrestre, 'GJ 367 b' se mueve rápidamente. «A partir de la determinación precisa de su radio y masa, 'GJ 367 b' se clasifica como un planeta rocoso --informa Kristine Lam--. Parece tener similitudes con Mercurio. Esto lo sitúa entre los planetas terrestres de tamaño inferior a la Tierra y hace avanzar la investigación en la búsqueda de una 'segunda Tierra'«.

Un cuarto de siglo después del primer descubrimiento de un planeta extrasolar, la atención se ha centrado en caracterizar estos planetas con mayor precisión, además de realizar nuevos descubrimientos. En la actualidad, es posible construir un perfil mucho más preciso para la mayoría de los exoplanetas conocidos.

Muchos exoplanetas se descubrieron mediante el método del tránsito, que consiste en medir las diferencias mínimas en la luz emitida, o su magnitud aparente, de una estrella cuando un planeta pasa por delante de ella (con respecto al observador). 'GJ 367 b' también se descubrió con este método, con la ayuda del Satélite de Exploración de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA.

'GJ 367 b' pertenece al grupo de exoplanetas de «periodo ultracorto» (USP) que orbitan su estrella en menos de 24 horas. «Ya conocemos algunos de ellos, pero su origen es actualmente desconocido --reconoce Kristine Lam--. Al medir las propiedades fundamentales precisas del planeta USP, podemos echar un vistazo a la historia de la formación y evolución del sistema».

Tras el descubrimiento de este planeta mediante el TESS y el método de tránsito, se estudió el espectro de su estrella desde tierra con el método de la velocidad radial. La masa se determinó con el instrumento HARPS del telescopio de 3,6 metros del Observatorio Europeo Austral.

Con el estudio meticuloso y la combinación de diferentes métodos de evaluación, se determinaron con precisión el radio y la masa del planeta: su radio es el 72 por ciento del radio de la Tierra, y su masa el 55 por ciento de la masa de la Tierra.

Al determinar su radio y su masa con una precisión del 7 y el 14 por ciento respectivamente, los investigadores también pudieron sacar conclusiones sobre la estructura interna del exoplaneta. Se trata de un planeta rocoso de baja masa, pero con una densidad superior a la de la Tierra.

«La alta densidad indica que el planeta está dominado por un núcleo de hierro --explica Szilárd Csizmadia--. Estas propiedades son similares a las de Mercurio, con su núcleo de hierro y níquel desproporcionadamente grande que lo diferencia de otros cuerpos terrestres del Sistema Solar».

Sin embargo, la proximidad del planeta a su estrella significa que está expuesto a un nivel de radiación extremadamente alto, más de 500 veces más fuerte que el que experimenta la Tierra. La temperatura de la superficie podría alcanzar los 1.500 grados Celsius, una temperatura a la que se fundirían todas las rocas y metales. Por tanto, 'GJ 367 b' no puede considerarse una «segunda Tierra».

La estrella madre de este exoplaneta recién descubierto, una enana roja llamada GJ 367, tiene sólo la mitad del tamaño del Sol. Esto fue beneficioso para su descubrimiento, ya que la señal de tránsito del planeta en órbita es especialmente significativa.

Las enanas rojas no sólo son más pequeñas, sino también más frías que el Sol. Esto hace que sus planetas asociados sean más fáciles de encontrar y caracterizar. Se encuentran entre los objetos estelares más comunes de nuestra vecindad cósmica y, por tanto, son objetivos adecuados para la investigación de exoplanetas.

Los investigadores estiman que estas enanas rojas, también conocidas como «estrellas de clase M», están orbitadas por una media de dos a tres planetas.

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