¿Cómo nacen y crecen los planetas? Para conocer la respuesta, es imprescindible observar los planetas jóvenes recién nacidos. La mayoría de los aproximadamente 6,000 exoplanetas confirmados hasta la fecha son mundos antiguos, con miles de millones de años de existencia, descubiertos mediante el método del tránsito, una técnica que detecta la ligera disminución del brillo de una estrella cuando un planeta pasa frente a ella.
En cambio, los exoplanetas recién nacidos permanecen ocultos dentro de discos de gas y polvo, conocidos como discos protoplanetarios, que contienen el material a partir del cual se forman los planetas. Por eso, hasta ahora ha sido difícil observarlos directamente.
Un equipo de investigación dirigido por Andrea Bernardi, estudiante de doctorado de la Universidad Diego Portales de Chile, confirmó la existencia de Elias 2-24 b, el exoplaneta más joven conocido hasta la fecha. Se estima que tiene menos de un millón de años desde su formación.
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En busca de planetas
En esta ocasión, el equipo de investigación se centró en siete estrellas cuyos discos protoplanetarios presentaban estructuras como huecos o cavidades, y volvió a analizar los datos recopilados por el Observatorio W. M. Keck, en Hawái. Como se cree que los planetas en formación pueden abrir este tipo de huecos en el disco, Bernardi y su equipo estudiaron uno de ellos y confirmaron allí la existencia de Elias 2-24 b.
El coronógrafo del Observatorio Keck, utilizado para la observación, es un dispositivo que bloquea la luz de la estrella central y hace resaltar la luz procedente de los cuerpos celestes más oscuros que la rodean. El equipo de investigación analizó los datos de observación obtenidos en 2018 y 2020, y comparó la posición de ese punto luminoso, que ya se había considerado anteriormente como un candidato a planeta. Así, llegaron a la conclusión de que dicho punto luminoso no era una estrella ajena del fondo ni ruido del equipo de observación, sino un cuerpo celeste vinculado gravitatoriamente a Elias 2-24, es decir, un planeta.
Elias 2-24 b orbita su estrella, Elias 2-24, a una distancia de unas 55 unidades astronómicas, es decir, 55 veces la distancia media entre la Tierra y el Sol. Los investigadores estiman que su masa se encuentra por debajo de entre 1.9 y 4 veces la de Júpiter, aunque podría ser considerablemente menor. Por su parte, la NASA señala que su masa sería similar a la de Júpiter. Como la estrella tiene menos de un millón de años, se estima que el exoplaneta también tiene menos de un millón de años.
Hasta ahora, los exoplanetas más jóvenes confirmados mediante observaciones directas eran los que orbitan las estrellas PDS 70 y WISPIT 2, ambos con más de 5 millones de años. El descubrimiento de Elias 2-24 b reduce considerablemente ese récord, ya que se estima que tiene menos de un millón de años.
Imagen que muestra cómo Elias 2-24b sigue creciendo dentro del disco de gas y polvo que rodea a su estrella principal.
Video: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko¿Deberíamos revisar los modelos de formación planetaria?
La existencia de una brecha en el disco de Elias 2-24 se conocía desde hace unos diez años, gracias a las observaciones realizadas con el telescopio ALMA, en Chile. Posteriormente, el telescopio del Observatorio Europeo Austral detectó un punto luminoso en dicha brecha, lo que ha dado lugar a un debate sobre si se trata realmente de un planeta.
La cuestión que se planteaba aquí era el modelo de formación de los planetas. Según el modelo de acumulación de núcleo, una de las teorías estándar, los planetas gigantes nacen cuando un núcleo sólido crece y atrae el gas circundante. Sin embargo, la NASA señala que el tiempo de formación de un planeta depende de las condiciones. Como referencia, un planeta del tamaño de Júpiter puede tardar unos 5 millones de años en formarse a unas 5 unidades astronómicas de su estrella, una distancia similar a la que separa Júpiter del Sol. En general, cuanto mayor es la distancia, más tiempo requiere el proceso de formación.
