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Los astrónomos descubren una supertierra inusualmente baja en densidad.

Un equipo internacional de astrónomos informa de la detección de un nuevo exoplaneta «súper-Tierra» gracias al satélite TESS de la NASA. El mundo alienígena recién descubierto, denominado TOI-244 b, resulta tener una densidad inusualmente baja.

TESS está realizando un estudio de unas 200 000 de las estrellas cercanas al Sol con el objetivo de buscar exoplanetas en tránsito. Hasta el momento ha identificado casi 6600 exoplanetas candidatos, de los cuales 331 han sido confirmados hasta el momento.

Ahora, un grupo de astrónomos dirigido por Amadeo Castro-González del Centro Español de Astrobiología en Madrid, España, ha confirmado otro TOI descubierto por TESS.

En el pasado, gracias a TESS, se detectó una señal de tránsito en la curva de luz de TOI-244 (también conocida como GJ 1018), una estrella enana roja cercana de tipo espectral M2.5 V, con casi la mitad del tamaño y la masa de la Sol. Esta estrella se encuentra a 72 años luz de la Tierra. Más tarde, la naturaleza planetaria de esta señal fue confirmada por mediciones de velocidad radial realizadas con el espectrógrafo ESPRESSO montado en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile.

Según el estudio, TOI-244 b tiene un radio de 1,52 radios terrestres, mientras que su masa es de aproximadamente 2,68 masas terrestres, lo que arroja una densidad de solo 4,2 g/cm³. Esta densidad es dos veces menor que la que se esperaría para un planeta de su tamaño. Además, el planeta orbita a su anfitrión cada 7,4 días a una distancia de alrededor de 0,056 UA de él y su temperatura de equilibrio se estima en unos 458 K. Es decir, que sería alta.

Según los hallazgos, se clasificó a TOI-244 b como una «súper Tierra». Dichos planetas son más masivos que la Tierra pero no superan la masa de Neptuno. Aunque el término súper-Tierra se refiere únicamente a la masa del planeta, los astrónomos también lo utilizan para describir planetas más grandes que la Tierra pero más pequeños que los llamados «mini-Neptunos» (con radios entre dos y cuatro radios terrestres). ).

Los indicios sugieren que TOI-244 b debe estar compuesto por hierro y silicatos en una proporción similar a la de la Tierra. Sin embargo, el planeta es menos denso que la mayoría de las súper-Tierras de su tamaño. La densidad de TOI-244 b también está por debajo de lo que se esperaría para una composición similar a la de la Tierra.

Los investigadores, después de descartar explicaciones como un núcleo sin hierro, asumen que la baja densidad de TOI-244 b está relacionada con la presencia de una cantidad significativa de elementos volátiles pesados. Los procesos de pérdida atmosférica deben de haber sido muy eficientes a la hora de eliminar una posible envoltura de hidrógeno primordial, por lo que este elemento habría desaparecido del planeta. Sin embargo, los volátiles de alto peso molecular medio, como el agua, podrían haber sido retenidos.

Es decir, el equipo cree que la baja densidad puede explicarse por la presencia de una «hidrosfera» de uno 500 kilómetros de espesor de agua en estado gaseoso, una atmósfera similar al vapor que se extendería sobre una esfera rocosa. De este modo, el planeta sería en gran medida vaporoso y podría representar una nueva clase de exoplanetas que estaría entre un planeta rocoso y un gigante gaseoso. De momento, a este tipo de planeta lo han llamado súper-Tierras infladas.

Aunque llamar vapor a ese gas es simplista. Debido a la alta temperatura no sería igual al vapor que conocemos en la vida cotidiana. El agua puede existir en un estado supercrítico entre un líquido y un gas que si se puede obtener en los laboratorios. En este caso habría agua en este estado.

Pero si pensamos en ir allí a tomar una sauna, la cosa sería peligrosa. En las altas capas de la atmósfera quizás podría ser posible, pero en las inferiores las condiciones sería similares a las de Venus y sería mortal estar allí.

Los astrónomos agregaron que TOI-244 b es un objetivo excelente para futuros estudios atmosféricos, debido a sus propiedades inusuales y a la probable presencia de una atmósfera extendida.

El equipo ahora está tratando de apuntar a la lista planetas similares alrededor de otras estrellas. También quieren confirmar la presencia de agua en la atmósfera de TOI-244 b, por lo que será un objetivo atractivo para estudios de seguimiento realizados con el telescopio espacial JWST y otros observatorios capaces de obtener espectros atmosféricos. Al fin y al cabo, cuanto más grande es la atmósfera más fácil es esta tarea y en este caso hay una que es muy grande.

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Fuentes y referencias:
Preprint en ArXiv.
Foto de TOI-244: Castro-González y colaboradores, 2023