Descobert un planeta gegant tan lleuger com el cotó fluix de sucre

Un equip internacional ha descobert un planeta extraordinàriament lleuger en òrbita al voltant d’una estrella distant de la Via Làctia

que és un 50 % més gran que Júpiter però amb una densitat 25 vegades menor que la del gegant gasós, la qual cosa suggereix que és tan eteri com el cotó fluix de sucre.

El descobriment d’aquest equip coliderat per l’Institut Andalús d’Astrofísica (IAA-CSIC), que ha estat publicat aquest dimarts a la revista 'Nature Astronomy', desafia l’enteniment sobre la formació de planetes gegants i ultralleugers.

Denominat WASP-WASP-193b, es tracta del segon planeta més lleuger descobert fins la data, només superat per Kepler 51d, un de mida similar a Neptú, explica en un comunicat l’investigador de l’IAA-CSIC Francisco J. Pozuelos.

Les dimensions del planeta acabat de descobrir, combinades amb la seua densitat extremadament baixa, fan de WASP-WASP-193b "una autèntica raresa entre els més de cinc mil exoplanetes descoberts fins la data".

Segons Julien de Wit, coautor de l’estudi i professor adjunt del Departament de Ciències de la Terra, Atmosfèriques i Planetàries de l’Institut de Tecnologia de Massachusetts, es tracta d’"un cas extrem d’una classe de planetes que es denominen Júpiter 'inflats’ o 'esponjosos". Es coneixen des de fa 15 anys però continuen sent "un autèntic misteri", segons l’investigador.

Pozuelos, astrònom de l’Institut Andalús d’Astrofísica, afegeix per la seua part que aquest planeta desafia totes les actuals teories de formació planetària: "No podem explicar com es va formar aquest planeta. Necessitem observacions detallades de la seua atmosfera per poder entendre la seua evolució".

El nou planeta va anar descobert per WASP ('Wide Angle Search for Planets'), una col·laboració internacional que opera conjuntament dos observatoris robòtics en ambdós hemisferis. Cada observatori fa servir un conjunt de càmeres de gran camp per mesurar la brillantor de milers d’estrelles individuals a tot el cel.

A partir d’observacions obtingudes entre 2006 i 2008, i després entre 2011 i 2012, l’observatori WAPS-Sud va detectar disminucions periòdiques en la brillantor de WASP-193, una estrella similar al Sol situada a uns 1.200 anys-llum de la Terra.

L’anàlisi d’aquests trànsits periòdics va ser consistent amb el pas d’un gegantí "súper-Júpiter" per davant de l’estrella cada 6,25 dies.

Per calcular la massa del planeta, així com la seua densitat i possible composició, l’equip va fer servir el mètode de les velocitats radials, una tècnica que analitza les petites oscil·lacions en el moviment de l’estrella a causa de l’atracció d’un planeta que orbita al seu voltant.

Aquestes variacions es reflecteixen en desplaçaments en la longitud d’ona de l’espectre de l’estrella: Com més massiu sigui el planeta, major serà el desplaçament observat en l’espectre de l’estrella.

En el cas de WASP-WASP-193b, la sorpresa va ser que amb prou feines es van detectar canvis significatius en la velocitat radial de l’estrella. "Malgrat la seua descomunal mida, aquest planeta és tan lleuger que amb prou feines exerceix una atracció perceptible sobre la seua estrella", explica Pozuelos.

Recopilar les dades necessàries per obtenir la massa del nou planeta va portar gairebé quatre anys.

Com el cotó fluix de sucre

Els càlculs confirmen que WASP-WASP-193b té una massa aproximada de 0,14 vegades la de Júpiter i una densitat de 0,059 grams per centímetre cúbic, considerablement més baixa que la de Júpiter i la Terra, però similar als 0,05 grams per centímetre cúbic del cotó fluix de sucre.

"El planeta és tan lleuger que resulta difícil imaginar un material anàleg en estat sòlid", afirma Julien De Wit, que afegeix que la raó per la qual s’assembla al cotó fluix de sucre és perquè ambdós són pràcticament aire. "El planeta és bàsicament súper esponjós."

Segons els autors, és possible que WASP-WASP-193b tingui una atmosfera predominantment composta d’hidrogen i heli, diverses desenes de milers de quilòmetres més extensa que l’atmosfera de Júpiter. En l’actualitat cap model de formació planetària no pot explicar un planeta amb una atmosfera d’aquestes proporcions.

Pozuelos apunta que, dels pocs planetes ultralleugers coneguts, aquest el millor candidat per ser estudiat pel telescopi espacial James Webb i comprendre "com pot arribar a formar-se un planeta tan lleuger com el cotó fluix de sucre".