Astrónomos descubren un planeta que se desintegra rápidamente y produce una cola similar a la de un cometa

Astrónomos del MIT (Estados Unidos) han descubierto un planeta a unos 140 años luz de la Tierra que se está desmoronando rápidamente. Los hallazgos se publican en un artículo de 'Astrophysical Journal Letters'.

Los astrónomos detectaron el planeta utilizando el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, una misión liderada por el MIT que monitorea las estrellas más cercanas en busca de tránsitos, o disminuciones periódicas de la luz estelar que podrían indicar la presencia de exoplanetas en órbita. La señal que alertó a los astrónomos fue un tránsito peculiar, con una disminución cuya profundidad fluctuaba en cada órbita. Los científicos confirmaron que la señal corresponde a un planeta rocoso que orbita muy cerca y que deja una larga cola de escombros similar a la de un cometa.

El mundo en desintegración tiene una masa similar a la de Mercurio, aunque orbita unas 20 veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol, completando una órbita cada 30,5 horas. A tal proximidad, es probable que el planeta esté cubierto de magma que se evapora al espacio. A medida que gira alrededor de su estrella, desprende una enorme cantidad de minerales superficiales y se evapora.

"La extensión de la cola es gigantesca, y se extiende hasta 9 millones de kilómetros de largo, o aproximadamente la mitad de la órbita entera del planeta", dice Marc Hon, un investigador postdoctoral en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.

Parece que el planeta se está desintegrando a un ritmo vertiginoso, perdiendo una cantidad de material equivalente a la del Monte Everest cada vez que orbita su estrella. A este ritmo, dada su pequeña masa, los investigadores predicen que el planeta podría desintegrarse por completo en aproximadamente entre uno y dos millones de años.

"Tuvimos suerte de detectarlo justo cuando realmente se estaba yendo", detalla Avi Shporer, colaborador del descubrimiento y también de la Oficina Científica de TESS. "Está como en su último aliento".

El nuevo planeta, que los científicos han denominado BD+05 4868 Ab, fue detectado casi por casualidad. "No buscábamos este tipo de planeta", aporta Hon. "Estábamos haciendo la típica investigación de planetas, y por casualidad detecté una señal que parecía muy inusual". La señal típica de un exoplaneta en órbita parece una breve caída en una curva de luz, que se repite regularmente, lo que indica que un cuerpo compacto, como un planeta, pasa brevemente frente a su estrella anfitriona y la bloquea temporalmente.

Este patrón típico era diferente al que Hon y sus colegas detectaron en la estrella anfitriona BD+05 4868 A, ubicada en la constelación de Pegaso. Aunque se producía un tránsito cada 30,5 horas, el brillo tardó mucho más en normalizarse, lo que sugiere una larga estructura de cola que aún bloqueaba la luz estelar. Aún más intrigante, la profundidad de la depresión variaba con cada órbita, lo que indicaba que lo que pasaba frente a la estrella no siempre tenía la misma forma ni bloqueaba la misma cantidad de luz.

"La forma del tránsito es típica de un cometa con una cola larga", explica Hon. "Excepto que es improbable que esta cola contenga gases volátiles y hielo, como se espera de un cometa real; estos no sobrevivirían mucho tiempo tan cerca de la estrella anfitriona. Sin embargo, los granos minerales evaporados de la superficie planetaria pueden persistir lo suficiente como para presentar una cola tan distintiva".

Dada su proximidad a su estrella, el equipo estima que el planeta se está quemando a unos 1600 grados Celsius, o cerca de 3000 grados Fahrenheit. A medida que la estrella lo quema, es probable que los minerales de su superficie se evaporen y escapen al espacio, donde se enfrían formando una larga y polvorienta cola.

La dramática desaparición de este planeta se debe a su baja masa, que se sitúa entre la de Mercurio y la de la Luna. Los planetas terrestres más masivos, como la Tierra, tienen una mayor atracción gravitatoria y, por lo tanto, pueden conservar sus atmósferas. En el caso de BD+05 4868 Ab, los investigadores sospechan que la gravedad es muy escasa para mantenerlo unido.

"Este es un objeto diminuto, con una gravedad muy débil, por lo que pierde mucha masa con facilidad, lo que a su vez debilita aún más su gravedad, y por lo tanto pierde aún más masa", explica Shporer. "Es un proceso descontrolado, y la situación del planeta solo empeora cada vez más".

De los casi 6.000 planetas que los astrónomos han descubierto hasta la fecha, solo se conocen otros tres planetas en desintegración fuera de nuestro sistema solar. Cada uno de estos mundos en desintegración fue detectado hace más de 10 años con datos del Telescopio Espacial Kepler de la NASA. Los tres planetas fueron detectados con colas similares, similares a las de los cometas. BD+05 4868 Ab tiene la cola más larga y los tránsitos más profundos de los cuatro planetas en desintegración conocidos hasta la fecha. "Eso implica que su evaporación es la más catastrófica y desaparecerá mucho más rápido que los otros planetas", explica Hon.

La estrella anfitriona del planeta está relativamente cerca y, por lo tanto, es más brillante que las estrellas que albergan a los otros tres planetas en desintegración, lo que hace que este sistema sea ideal para futuras observaciones utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, que puede ayudar a determinar la composición mineral de la cola de polvo al identificar qué colores de luz infrarroja absorbe.

Este verano, Hon y el estudiante de posgrado Nicholas Tusay, de la Universidad Estatal de Pensilvania, dirigirán las observaciones de BD+05 4868 Ab con el JWST. "Esta será una oportunidad única para medir directamente la composición interior de un planeta rocoso, lo que podría revelarnos mucho sobre la diversidad y la posible habitabilidad de los planetas terrestres fuera de nuestro sistema solar", adelanta Hon. Los investigadores también analizarán los datos de TESS en busca de señales de otros mundos en desintegración.