Steven Giacalone / Universidad de California en Berkeley
Impresión artística de un planeta del tamaño de Neptuno, a la izquierda, alrededor de una estrella azul tipo A.
Durante los últimos 25 años, los astrónomos han encontrado miles de exoplanetas alrededor de estrellas en nuestra galaxia.
Sin embargo, más del 99% de ellos orbitan estrellas más pequeñas, desde enanas rojas hasta estrellas ligeramente más masivas que nuestro Sol, que se considera una estrella de tamaño mediano.
Se han descubierto pocos alrededor de estrellas aún más masivas, como las estrellas de tipo A, estrellas azules brillantes que tienen el doble del tamaño del Sol, y la mayoría de los exoplanetas observados son del tamaño de Júpiter o más grandes. Una parte de las estrellas más brillantes en el cielo nocturnocomo Sirius y Vega, son estrellas de tipo A.
Los astrónomos de la Universidad de California, Berkeley, ahora están reportando un nuevo planeta del tamaño de Neptuno, llamado HD 56414 b, alrededor de una de estas estrellas de tipo A calientes pero de corta vida y brindan pistas sobre por qué hay tan pocos gigantes gaseosos más pequeños que Júpiter. tienen alrededor del 1% de las estrellas más brillantes de nuestra galaxia.
Métodos actuales de detección de exoplanetas Es más fácil encontrar planetas con periodos orbitales cortos y rápidos alrededor de sus estrellas, pero este planeta recién descubierto tiene un periodo orbital más largo que la mayoría de los descubiertos hasta ahora.
Los investigadores sugieren que un planeta del tamaño de Neptuno más fácil de encontrar más cerca de una estrella brillante de tipo A sería rápidamente despojado de su gas por la violenta radiación estelar y reducido a un núcleo indetectable.
Aunque se ha propuesto esta teoría para explicar los llamados desiertos calientes de Neptuno alrededor de estrellas más rojas, no estaba claro si esto se extendía a estrellas más calientes (las estrellas de tipo A son entre 1,5 y 2 veces más calientes que el Sol) debido a la escasez de planetas conocidos alrededor de algunas de las estrellas más brillantes de la Galaxia.
«Es uno de los planetas más pequeños que conocemos alrededor de estas estrellas realmente enormes», dijo Steven Giacalone, estudiante de UC Berkeley.
«De hecho, es la estrella más caliente que conocemos con un planeta más pequeño que Júpiter. Este planeta es interesante ante todo porque este tipo de planetas son realmente difíciles de encontrar, y probablemente no encontraremos muchos como ese en el futuro previsible».
El desierto caliente de los Neptunos
El descubrimiento de lo que los investigadores llaman un «Neptuno suave», justo más allá del área donde el planeta habría sido despojado de su gas, sugiere que las estrellas brillantes de tipo A pueden tener muchos núcleos invisibles en el área de Neptuno que son calientes. esperando ser descubierto a través de técnicas más sensibles.
«Podemos esperar ver un grupo de núcleos neptunianos que permanecen en períodos orbitales cortos» alrededor de estas estrellas, concluyeron los investigadores en su artículo científico, publicado 12 de agosto en The Astrophysical Journal Letters.
El descubrimiento también se suma a nuestra comprensión de la evolución de las atmósferas planetarias, dijo Courtney Dressing, profesora asistente de astronomía en la misma universidad. «Hay una gran pregunta sobre cómo los planetas retienen sus atmósferas con el tiempo», dijo.
«Cuando miramos planetas más pequeños, ¿estamos mirando la atmósfera con la que se formaron originalmente a partir del disco de acreción? ¿Estamos mirando una atmósfera que ha sido ‘robada’ del planeta con el tiempo? Si podemos mirar planetas que reciben diferentes cantidades de luz de las estrellas, especialmente diferentes longitudes de onda, lo que las estrellas de tipo A nos permiten hacer – nos permite cambiar la proporción de la proporción de rayos X a la radiación ultravioleta – y luego podemos tratar de ver exactamente cómo una el planeta mantiene su atmósfera horas suplementarias».
Según Dressing, está bien establecido que los planetas fuertemente irradiados del tamaño de Neptuno que orbitan estrellas menos masivas como el Sol son más raros de lo esperado. Pero no está claro si esto se aplica a los planetas que orbitan estrellas de tipo A, ya que estos planetas son difíciles de detectar.
Y una estrella de tipo A es diferente de las enanas más pequeñas F, G, K y M. Los planetas que orbitan estrellas de tipo solar reciben grandes cantidades de rayos X y radiación ultravioleta, pero los planetas cercanos que orbitan estrellas de tipo A reciben grandes cantidades de Rayos X y radiación ultravioleta: mucha más radiación ultravioleta que rayos X o radiación ultravioleta extrema.
«Determinar si el desierto caliente de Neptuno también se extiende a las estrellas de tipo A proporciona una idea de la importancia de la radiación ultravioleta cercana en la regulación de la pérdida atmosférica», dijo.
«Este resultado es importante para entender la fisica pérdida de masa atmosférica y estudiar la formación y evolución de los planetas menores».
El planeta HD 56414 b fue detectado por la misión TESS de la NASA mientras transitaba su estrella, HD 56414. Dressing, Giacalone y sus colegas confirmaron que HD 56414 era una estrella de tipo A al obtener espectros con el telescopio de 1,5 metros operado por el Consorcio. Telescopio de Investigación de Pequeña y Mediana Apertura) en Cerro Tololo, Chile.
El planeta tiene 3,7 veces el radio de la Tierra y orbita la estrella cada 29 días a una distancia equivalente a una cuarta parte de la distancia entre la tierra y el sol. El sistema tiene unos 420 millones de años, mucho más joven que nuestro Sol de 4.500 millones de años.
Los científicos modelaron el efecto que la radiación estelar tendría en el planeta y concluyeron que, aunque la estrella puede estar muerta, es probable que sobreviva durante mil millones de años, más allá del punto en el que se espera que la estrella se quede sin combustible y colapse, produciendo una supernova
Giacalone dijo que los planetas del tamaño de Júpiter son menos susceptibles a la fotoevaporación porque sus núcleos son lo suficientemente masivos como para retener su gas de hidrógeno.
“Existe este equilibrio entre la masa central del planeta y la hinchazón de su atmósfera”, explicó. «Para los planetas del tamaño de Júpiter o más grandes, el planeta es lo suficientemente masivo como para adherirse gravitacionalmente a su atmósfera hinchada. A medida que descendemos a planetas del tamaño de Neptuno, la atmósfera aún está hinchada, pero el planeta no es tan masivo, por lo que pueden perder su atmósfera más fácilmente.
Giacalone y Dressing continúan buscando otros exoplanetas del tamaño de Neptuno alrededor de estrellas de tipo A, con la esperanza de encontrar otros en o cerca del cálido desierto de Neptuno para comprender dónde se forman estos planetas en el disco de acreción durante la formación estelar, ya sea que estén entrando o saliendo. con el tiempo, y cómo evolucionan sus estados de ánimo.
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