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Investigadores del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái han descubierto un planeta que desafía su propia destrucción, sobreviviendo inexplicablemente a un evento catastrófico causado por su estrella.
Cuando nuestro sol llegue al final de su vida, se expandirá hasta 100 veces su tamaño actual en una gigante roja, engullendo a Mercurio, Venus, la Tierra y hasta posiblemente Marte. Muchos planetas en otros sistemas solares se enfrentan a un destino similar a medida que sus estrellas anfitrionas envejecen.
Pero no toda la esperanza está perdida. Los astrónomos del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái (IfA) han hecho un notable descubrimiento: la supervivencia de un planeta después de lo que debería haber sido una desaparición segura en las fauces estelares de este proceso.
El ha sido llamado oficialmente llamado Halla (o 8 UMi b). Orbita la estrella gigante roja Baekdu (8 UMi) a solo la mitad de la distancia que separa la Tierra y el Sol.
Utilizando dos observatorios de Maunakea en la isla de Hawái —el W.M. Keck y el Telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT)—, un equipo de astrónomos dirigido por Marc Hon, miembro del Hubble de la NASA en IfA, reveló que Halla persiste a pesar de la evolución normalmente peligrosa de Baekdu.
Las observaciones de las oscilaciones estelares de Baekdu por medio del TESS de la NASA, confirmaron que la estrella está quemando helio en su núcleo, lo que indica que ya se había expandido enormemente en una estrella gigante roja. De hecho, se habría inflado hasta 1,5 veces la distancia orbital de Halla, engullendo al planeta en el proceso, antes de reducirse a su tamaño actual a solo una décima parte de esa distancia.
«Esto tiene consecuencias catastróficas para el planeta o la estrella misma, o para ambos», dijo Hon, autor principal del estudio publicado en Nature. «El hecho de que Halla aún siga allí, en las inmediaciones de una estrella que de otro modo lo habría engullido, destaca que este mundo es un sobreviviente extraordinario».
El planeta Halla fue identificado en 2015 por un equipo de astrónomos de Corea utilizando el método de velocidad radial, que mide el movimiento periódico de una estrella debido al tirón gravitatorio del planeta en órbita. Tras el descubrimiento de que la estrella en algún momento debió haber sido más grande que la órbita del planeta, el equipo de IfA realizó observaciones adicionales de 2021 a 2022 utilizando el espectrómetro Echelle de alta resolución del Observatorio Keck y el instrumento ESPaDOnS de CFHT. Estos nuevos datos confirmaron que la órbita casi circular de 93 días del planeta se había mantenido estable durante más de una década y que el movimiento de tira y afloja era evidencia de que el mundo aún estaba allí.
«Juntas, estas observaciones confirmaron la existencia del planeta, dejándonos con la pregunta convincente de cómo sobrevivió realmente», precisó el astrónomo de IfA Daniel Huber, segundo autor del estudio. «Las observaciones de múltiples telescopios en Maunakea fueron fundamentales en este proceso».
A una distancia de 0,46 unidades astronómicas (1 UA = distancia Tierra-Sol) a su estrella, Halla se parece a los mundos «calientes» similares a Júpiter, que se cree que comenzaron en órbitas más grandes antes de migrar hacia adentro cerca de sus estrellas. No obstante, frente a una estrella anfitriona que evoluciona rápidamente, tal origen se convierte en una ruta de supervivencia extremadamente improbable para Halla.
Otra teoría para la supervivencia del planeta es que nunca enfrentó el peligro de ser engullido. Similar al famoso planeta Tatooine de Star Wars, que orbita dos soles, la estrella anfitriona Baekdu puede haber sido originalmente dos estrellas. Una fusión del par estelar puede haber impedido que cualquiera de ellas se expandiera lo suficiente como para engullir el planeta.
El planeta Halla pudo haber orbitado una vez dos estrellas que interactuaron entre sí por transferencia de masa como se muestra aquí. La eventual fusión entre las estrellas permitió a Halla escapar del engullimiento y persistir alrededor de una estrella gigante que quema helio. Crédito: Observatorio W. M. Keck/Adam Makarenko.
Por último, una tercera posibilidad es que Halla sea relativamente un recién nacido —que la violenta colisión entre las dos estrellas produjo una nube de gas a partir de la cual se formó el planeta—. En otras palabras, que podría ser un planeta de «segunda generación» recién nacido.
«La mayoría de las estrellas están en sistemas binarios, pero aún no comprendemos completamente cómo se pueden formar los planetas a su alrededor», dijo Hon. «Por lo tanto, es plausible que puedan existir más planetas alrededor de estrellas altamente evolucionadas gracias a las interacciones binarias».
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