Un estudio revela que los planetas gigantes podrían alcanzar su ‘madurez’ mucho antes de lo que se pensaba
Es la primera vez que se obtienen datos de las masas de planetas gigantes tan jóvenes
En el estudio ha participado el director del IEEC e investigador del ICE-CSIC, Ignasi Ribas, junto con investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y otras instituciones de España, Italia, Alemania, Bélgica, Reino Unido y México
Un equipo internacional de científicos ha medido por primera vez las masas de los planetas gigantes del sistema V1298 Tau, de apenas 20 millones de años de edad. Es la primera vez que se obtienen datos de las masas de planetas gigantes tan jóvenes. Este hallazgo, que evidencia que este tipo de objetos ha alcanzado su tamaño final en sus primeros 20 millones de años de evolución, se publica hoy en la revista Nature Astronomy.
Para llevar a cabo el estudio se han utilizado medidas de velocidad radial de los espectrógrafos HARPS-N, en el Observatorio Roque de los Muchachos (La Palma), y CARMENES, en el Observatorio de Calar Alto (Almería). En el estudio, liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha participado el director del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) e investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), Ignasi Ribas, junto con otras instituciones de España, Italia, Alemania, Bélgica, Reino Unido y México.
El estudio, liderado por el investigador del IAC Alejandro Suárez Mascareño, ha podido medir las masas de los planetas gigantes que orbitan a la joven estrella de tipo solar V1298 Tau, mostrando que son similares a las de los planetas gigantes del Sistema Solar o de otros sistemas conocidos que están en su ‘madurez’. Los resultados de este trabajo ayudan a construir una idea más sólida de la evolución temprana de sistemas planetarios como el nuestro.
Los planetas gigantes comienzan su evolución siendo cuerpos con un tamaño mayor para más tarde contraerse a
lo largo de cientos o incluso miles de millones de años / Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).
«La caracterización de planetas muy jóvenes es extraordinariamente difícil», comenta Suárez Mascareño, que afirma que «sus estrellas presentan niveles de actividad muy altos y hasta hace muy poco era impensable siquiera intentarlo». Y añade: «Solo gracias a la combinación de detecciones hechas con telescopios espaciales, combinadas con campañas intensas de velocidad radial, y el uso de las técnicas de análisis más avanzadas, es posible empezar a ver lo que está ocurriendo en estadios tan tempranos de la evolución de los sistemas planetarios».
Los planetas V1298 Tau b y e, descubiertos en 2019 por un equipo liderado por Trevor David (Jet Propulsion Laboratory) utilizando datos del telescopio espacial Kepler de la NASA, tienen periodos orbitales de 24 y 40 días respectivamente, y masas similares a la de Júpiter. Para medir sus masas ha sido necesario separar las señales generadas por estos planetas de aquella correspondiente a la actividad de la estrella, casi diez veces mayor.
Según el estudio, la medida de estas masas pone a prueba las ideas actuales sobre la formación de sistemas planetarios. «Durante muchos años los modelos teóricos nos han dictado que los planetas gigantes comienzan su evolución siendo cuerpos con un tamaño mayor, para más tarde contraerse a lo largo de cientos o incluso miles de millones de años», explica Víctor J. Sánchez Béjar, investigador del IAC y coautor del trabajo. «Ahora sabemos que en realidad pueden alcanzar un tamaño similar al de los planetas del Sistema Solar en muy poco tiempo», señala.
«Todavía no sabemos si el sistema V1298 Tau es un caso normal y su evolución es similar a la de la mayoría de planetas o si nos encontramos ante un caso excepcional; si este fuese el escenario normal, significaría que la evolución de planetas como Júpiter y Saturno podría haber sido muy diferente de lo que pensamos», comenta Nicolas Lodieu, también investigador del IAC y coautor del estudio.
Para alcanzar la medida de estas masas, el estudio ha necesitado un importante esfuerzo observacional y la colaboración de múltiples observatorios e instituciones de diferentes países. Para hacer el seguimiento continuo de las variaciones de actividad de la estrella se han usado observaciones tomadas desde los telescopios del Observatorio de Las Cumbres, una red situada alrededor del mundo.
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Esta investigación se presenta en un artículo titulado «Rapid contraction of giant planets orbiting the 20 million-years old star V1298 Tau», de A. Suárez Mascareño et al., publicado en la revista Nature Astronomy el 2 de diciembre de 2021.
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