Astrónomos españoles descubren un planeta 'inexplicable' que desafía los modelos físicos actuales

Un equipo internacional de científicos, entre los que hay astrónomos del MIT y del CSIC, han descubierto un nuevo planeta que es 50% más grande que Júpiter, pero muchísimo menos denso. Los investigadores aseguran que la formación de este planeta no tiene sentido según nuestras mejores herramientas de predicción de planetas.

"No sabemos dónde colocar este planeta en todas las teorías de formación que tenemos ahora mismo porque es un caso atípico a todas ellas", explicó el coautor del estudio publicado recientemente en la revista Nature Astronomy, Francisco Pozuelos, que es investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía. "No podemos explicar cómo se formó este planeta basándonos en los modelos clásicos de evolución".

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El nombre del nuevo planeta es WASP-193b, y orbita una estrella situada a 1.232 años luz de la Tierra. Este planeta es el segundo más ligero descubierto hasta la fecha. El anterior fue el Kepler 51d, un planeta más pequeño similar a Neptuno. Sin embargo, tanto el enorme tamaño de WASP-193b como su ligereza lo convierten en una anomalía entre los más de 5.400 planetas descubiertos en el universo hasta la fecha.

"Encontrar estos objetos gigantes con una densidad tan pequeña es muy, muy raro", afirma el autor principal del estudio e investigador del MIT, Khalid Barkaoui. "Hay una clase de planetas llamados Júpiter hinchados y desde hace 15 años es un misterio saber qué son. Este es un caso extremo de esa clase".

Cómo lo encontraron

Según los investigadores, los primeros indicios de la existencia de WASP-193b se detectaron entre 2006 y 2008, aunque volvió a aparecer nuevo entre 2011 y 2012 gracias a las observaciones realizadas por el proyecto Wide Angle Search for Planets (WASP), una colaboración entre astrónomos internacionales que usan los datos de dos observatorios robóticos situados en los hemisferios sur y norte.

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Estos observatorios emplean un conjunto de cámaras con lentes gran angular que pueden medir el brillo de miles de estrellas individuales en todo el cielo. Los científicos buscan fluctuaciones periódicas de luz que puedan indicar que un planeta está orbitando alrededor de una estrella. En el caso del nuevo planeta, el observatorio WASP sur detectó este tipo de variaciones lumínicas durante las dos sesiones de grabación. Gracias a estos datos, el equipo determinó que el planeta cruza por delante de su estrella cada 6,25 días.

Después, mediante un análisis más detallado de la variación de la luz, los investigadores determinaron que el tamaño del planeta era similar al de Júpiter. Sin embargo, el problema llegó cuando fueron a calcular su masa. Los astrónomos intentaron determinarla midiendo su efecto en la órbita de su estrella, lo que se conoce como método de la velocidad radial. Tras los análisis, no encontraron ningún cambio en el espectro de luz de la estrella, algo que no es común en un planeta tan grande como ese.

"Normalmente, los planetas grandes son fáciles de detectar porque suelen ser masivos y ejercen una gran atracción sobre su estrella", explica Julien de Wit, profesor del MIT y otro de los firmantes del estudio. "Pero lo complicado de este planeta es que, a pesar de ser grande, enorme, su masa y densidad son tan bajas que resulta muy difícil detectarlo solo con la técnica de la velocidad radial. Fue un giro interesante". Los investigadores aseguran que esta peculiaridad ha hecho que se necesiten cuatro años para recopilar todos los datos y demostrar su masa.

Un planeta de algodón de azúcar

El equipo asegura que la mejor comparación que se puede hacer es decir que el WASP-193b tiene la misma densidad que el algodón de azúcar. "El planeta es tan ligero que resulta difícil pensar en un material análogo en estado sólido", afirma Barkaoui. "La razón por la que se asemeja al algodón de azúcar es porque ambos están hechos principalmente de gases ligeros y no de sólidos. El planeta es básicamente superesponjoso".

Los análisis de los investigadores revelaron que su masa es aproximadamente 0,14 veces la de Júpiter y su densidad es de unos 0,059 gramos por centímetro cúbico (g/cm³), casi la misma que la del algodón de azúcar (0,05 g/cm³). Por ponerlo en perspectiva, Júpiter tiene una densidad de 1,33 g/cm³, mientras que un planeta rocoso como la Tierra llega a 5,51.

El equipo sospecha que de la atmósfera del WASP-193b está formada mayoritariamente de hidrógeno y helio. Sin embargo, ya está planeando nuevas observaciones de seguimiento que les ayuden a comprender mejor su origen mediante una técnica desarrollada por de Wit. Con ella se podría determinar la temperatura del planeta, su composición e incluso su presión a distintas profundidades.

"Observar más de cerca su atmósfera nos permitirá obtener una trayectoria evolutiva de este planeta", explica Pozuelos. "Cuanto mayor es la atmósfera de un planeta, más luz puede atravesarla", añade de Wit. "Así que está claro que este planeta es uno de los mejores objetivos que tenemos para estudiar los efectos atmosféricos. Será una piedra Rosetta para intentar resolver el misterio de los Júpiter hinchados".