Un equipo internacional de científicos con participación del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y otras instituciones en España, Italia, Alemania, Bélgica, Reino Unido y México, ha descubierto que los planetas gigantes gaseosos (como Júpiter y Saturno) acaban contrayéndose mucho antes de lo que pensaban los científicos. Los resultados se publican este jueves en la revista ‘Nature Astronomy’.
Para el estudio, que ha sido liderado por Alejandro Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias), se han medido por primera vez las masas de planetas gigantes y gaseosos a una edad muy temprana en la evolución de los sistemas planetarios.
En concreto, se ha empleado la técnica de medidas precisas de velocidad radial de la joven estrella V1298 Tau, en la región del Toro y con una edad de apenas 20 millones de años (unos 225 años más joven que el Sistema Solar, de unos 4.500 millones de años), descubriendo que los dos planetas que orbitan alrededor de ella –V1298 Tau b y e– tienen la masa y el tamaño de Júpiter, cuando este planeta es mucho más ‘anciano’.
Este resultado rompe con todas las teorías de formación y evolución planetaria que predicen tamaños mucho mayores para estos jóvenes planetas gaseosos.
Para medir las masas de ambos planetas, originalmente descubiertos por un equipo norteamericano empleando datos de la misión espacial Kepler de NASA, ha sido necesario separar las señales pequeñas generadas por los planetas de la huella estelar, casi diez veces mayor.
«La caracterización de planetas muy jóvenes es extraordinariamente difícil» comenta Alejandro Suárez Mascareño, que señala que «las estrellas de corta edad presentan niveles de actividad muy altos» y por eso, «sólo con técnicas avanzadas de análisis es posible extraer la información planetaria».
Las medidas de velocidad radial obtenidas con los instrumentos CARMENES (en el telescopio de 3.5 m de diámetro en el Observatorio de Calar Alto en Almería), HARPS-N y HERMES (en los telescopios TNG y Mercator, ambos en el Observatorio del Roque de los Muchachos en la isla de La Palma) y STELLASES (en el Observatorio del Teide en la isla de Tenerife) confirman masas similares a la de Júpiter para los planetas de tamaño joviano V1298 Tau b ye, a pesar de sus escasos 20 millones de años de edad.
«Los modelos teóricos han dictado siempre que los planetas gigantes comienzan su evolución siendo cuerpos mucho más grandes que Júpiter para más tarde contraerse a lo largo de cientos o incluso miles de millones de años», explica Víctor J. Sánchez Béjar (IAC), coautor del trabajo.
El estudio detallado de los sistemas planetarios jóvenes es crucial para comprender la infancia del Sistema Solar. Los nuevos resultados apuntan a que la contracción planetaria es un fenómeno rápido y no lento como se creía. Los planetas tan masivos como Júpiter alcanzan su volumen y densidad finales en menos de 20 millones de años.
«Sólo analizando sistemas de distintas edades, desde los más jóvenes a tan viejos como el Sistema Solar, podremos conocer la evolución y la migración planetaria de manera independiente a la teoría» señala María Rosa Zapatero Osorio, del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y coautora del trabajo.
Según indican los autores del trabajo, ahora es importante extender estos estudios a otros sistemas planetarios jóvenes para confirmar que V1298 Tau no es una excepción y para proporcionar la información necesaria que permita corregir la teoría de la evolución de los planetas gigantes y gaseosos.
