Un nuevo artículo recién publicado en arXiv El servidor de preimpresión analiza un planeta del tamaño de Saturno cerca de su estrella anfitriona que debería estar experimentando una pérdida de masa, pero no es así. Estudiar este mundo ofrece una nueva visión de la formación de exoplanetas en todo el universo.

Los exoplanetas son realmente fascinantes. Desde su descubrimiento ha continuado la carrera para descubrirlos y catalogarlos. Nos brinda una gran oportunidad de explorar un conjunto de datos mucho más significativo desde el punto de vista estadístico para comprender la formación del sistema planetario en lugar de simplemente estudiar nuestro propio sistema.

La ausencia de exoplanetas de la masa de Neptuno más cercanos a las estrellas anfitrionas en los sistemas exoplanetarios ha sido un misterio. Su falta se ha atribuido a una de dos cosas:la fotoevaporación, en la que se pierde masa mediante la ionización del gas por radiación, que luego se dispersa lejos de la fuente ionizante; o migración de alta excentricidad, en la que los planetas migran a través del sistema planetario, como hemos visto con algunos de los planetas gigantes de nuestro sistema solar.

Para distinguir entre estas dos posibilidades, un equipo de astrónomos dirigido por Morgan Saidel del Instituto de Tecnología de California investigó los orígenes de TOI-1259 Ab, que es un exoplaneta de la masa de Saturno. Se encuentra en una órbita de 3,48 días alrededor de una estrella de tipo K a una distancia que lo sitúa en el borde del llamado desierto de Neptuno. Una región alrededor de una estrella en la que no hay planetas del tamaño de Neptuno.

En el caso de TOI-1259 Ab, se cree que su baja densidad lo hace especialmente vulnerable a la fotoevaporación. Se utilizaron métodos de tránsito, observando con el Telescopio Hale en el Observatorio Palomar en la línea de helio de 1083 nm para sondear los niveles superiores de la atmósfera.

El espectrógrafo de infrarrojo cercano del Keck II mostró que efectivamente se estaba escapando atmósfera, pero a un ritmo menor de lo esperado. La tasa de pérdida de gas por fotoevaporación (10 ^10.325 gs ^-1 ) es demasiado bajo para haber alterado significativamente la masa del planeta incluso si se hubiera formado en su ubicación actual.

En cambio, el equipo cree que la presencia de una compañera enana blanca (TOI-1259 B) puede haber provocado que el planeta migrara hacia adentro después de su formación. El análisis de los parámetros orbitales del planeta y del sistema estelar binario revela que la migración de alta excentricidad es una explicación mucho más probable.

Las migraciones planetarias de este tipo pueden dejar huellas mediante la acumulación de elementos en la atmósfera planetaria. Cantidades de H₂ O, CO, CO₂ , ASI₂ y CH₄ debe estar en niveles detectables en la atmósfera de TOI-1259 A b. Si se observan mediante estudios espectroscópicos de transmisión, se revelará en qué parte del disco protoplanetario se formó el planeta. Se necesitarán más estudios para responder finalmente a esta pregunta.