La astrofísica ha dado un paso significativo en la comprensión de los orígenes planetarios al estudiar un grupo de cuatro planetas recién nacidos en el sistema V1298 Tau, una estrella situada a unos 20 millones de años de antigüedad. Este descubrimiento ha revelado que la mayoría de las estrellas similares al Sol albergan planetas cuyo tamaño oscila entre el de la Tierra y el de Neptuno, conocidos como ‘super-Tierras’ y ‘sub-Neptunos’. Curiosamente, estos tipos de planetas no se encuentran en nuestro propio Sistema Solar, lo que plantea preguntas sobre la formación y evolución planetaria.
Un equipo internacional de astrónomos, que incluye a investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), como Enric Pallé y Felipe Murgas, ha identificado la clave para entender la transformación de estos planetas a lo largo de sus primeros años de vida. Se ha observado que estos cuerpos celestes pueden perder gran parte de su atmósfera, mutando de gigantes planetarios a ‘sub-Neptunos’.
Un laboratorio cósmico en acción
El estudio se centra en el sistema V1298 Tau, considerado un ancestro directo de los sistemas compactos de varios planetas que se encuentran en la galaxia. Durante una década, los investigadores han utilizado una serie de telescopios terrestres y espaciales para medir con precisión el momento en que cada planeta pasa por delante de su estrella, un fenómeno conocido como tránsito. Al cronometrar estos tránsitos, el equipo descubrió que las órbitas de los planetas presentaban ligeras irregularidades, resultado de la interacción gravitacional entre ellos.
Estas variaciones, denominadas Variaciones de Tiempo de Tránsito (TTV), han permitido por primera vez medir con solidez las masas de los planetas en formación. Erik Petigura, coautor del estudio e investigador en UCLA, explica que el método habitual Doppler, que mide la velocidad de la estrella al ser eclipsada por sus planetas, no es viable en estrellas jóvenes por su alta actividad. Así, al usar TTV, los investigadores aprovecharon la gravedad mutua de los planetas para calcular sus masas.
Características de los planetas jóvenes
Los planetas en cuestión, a pesar de tener entre 5 y 10 veces el radio de la Tierra, presentan masas de solo 5 a 15 veces la de nuestro planeta, lo que los convierte en «increíblemente poco densos». Este hallazgo, que desafía las expectativas iniciales, sugiere que estos planetas son más similares a un «algodón de azúcar» a gran escala que a mundos rocosos como la Tierra. Felipe Murgas destaca que al comparar las masas con los radios, se ha proporcionado la primera medida observacional de sus densidades promedio, revelando que son excepcionalmente esponjosos.
Se estima que en los próximos millones de años, estos planetas perderán gran parte de su atmósfera debido a la intensa radiación de su estrella. El análisis de este sistema pone de manifiesto que, en general, los planetas ‘sub-Neptunos’ sufren una transformación radical en sus primeras etapas de vida, perdiendo gran parte de sus atmósferas iniciales y enfriándose rápidamente tras la desaparición del disco de gas que rodeaba a su estrella.
Este avance en la investigación astrofísica no solo ilumina los mecanismos detrás de la formación de los planetas, sino que también ofrece una visión fascinante de lo que será un sistema planetario típico en el futuro. La combinación de datos obtenidos a través de observaciones detalladas y nuevas técnicas de análisis no solo contribuye al conocimiento científico, sino que también abre nuevas líneas de investigación sobre la formación y evolución de los sistemas solares en nuestra galaxia.
