El estudio de los planetas extrasolares ha revelado algunas cosas fantásticas y fascinantes. Por ejemplo, de los miles de planetas descubiertos hasta ahora, muchos han sido mucho más grandes que sus contrapartes solares. Por ejemplo, la mayoría de los gigantes gaseosos que se han observado orbitando cerca de sus estrellas (también conocidos como "Júpiter calientes") han sido similares en masa a Júpiter o Saturno, pero también han sido significativamente más grandes en tamaño.
Desde que los astrónomos impusieron por primera vez el tamaño de un gigante de gas extrasolar hace siete años, el misterio de por qué estos planetas son tan masivos ha perdurado. Gracias al reciente descubrimiento de planetas gemelos en el sistema K2-132 y K2-97, realizado por un equipo del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái utilizando datos del Kepler misión: los científicos creen que nos estamos acercando a la respuesta.
El estudio que detalla el descubrimiento: "Ver doble con K2: Prueba de la reinflación con dos planetas notablemente similares alrededor de las estrellas de la rama gigante roja "- apareció recientemente en El diario astrofísico. El equipo fue dirigido por Samuel K. Grunblatt, un estudiante graduado de la Universidad de Hawái, e incluyó miembros del Instituto de Astronomía de Sydney (SIfA), Caltech, el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. , el Instituto SETI y múltiples universidades e institutos de investigación.
Debido a la naturaleza "caliente" de estos planetas, se cree que sus tamaños inusuales están relacionados con el calor que fluye dentro y fuera de sus atmósferas. Se han desarrollado varias teorías para explicar este proceso, pero no hay medios disponibles para probarlas. Como explicó Grunblatt, "dado que no tenemos millones de años para ver cómo evoluciona un sistema planetario particular, las teorías de inflación planetaria han sido difíciles de probar o refutar".
Para abordar esto, Grunblatt y sus colegas buscaron en los datos recopilados por la NASA. Kepler misión (específicamente de su K2 misión) para buscar "Júpiter caliente" en órbita alrededor de estrellas gigantes rojas. Estas son estrellas que han salido de la secuencia principal de sus vidas y han entrado en la fase de la Rama Gigante Roja (RGB), que se caracteriza por una expansión masiva y una disminución de la temperatura de la superficie.
Como resultado, los gigantes rojos pueden alcanzar planetas que orbitan cerca de ellos, mientras que los planetas que alguna vez estuvieron distantes comenzarán a orbitar de cerca. De acuerdo con una teoría presentada por Eric López, un miembro de la Dirección de Ciencia y Exploración de Goddard de la NASA, los calientes Júpiter que orbitan a los gigantes rojos deberían inflarse si la salida de energía directa de su estrella anfitriona es el proceso dominante para inflar planetas.
Hasta ahora, su búsqueda ha arrojado dos planetas, K2-132b y K2-97 b, que eran casi idénticos en términos de sus períodos orbitales (9 días), radios y masas. En base a sus observaciones, el equipo pudo calcular con precisión los radios de ambos planetas y determinar que eran un 30% más grandes que Júpiter. Observaciones de seguimiento de W.M. El Observatorio Keck en Maunakea, Hawai, también mostró que los planetas eran solo la mitad de masivos que Júpiter.
Luego, el equipo utilizó modelos para rastrear la evolución de los planetas y sus estrellas a lo largo del tiempo, lo que les permitió calcular cuánto calor absorbieron los planetas de sus estrellas. A medida que este calor se transfirió desde sus capas externas a sus interiores profundos, los planetas aumentaron de tamaño y disminuyeron en densidad. Sus resultados indicaron que si bien los planetas probablemente necesitaban el aumento de la radiación para inflarse, la cantidad que obtuvieron fue menor de lo esperado.
Si bien el estudio tiene un alcance limitado, el estudio de Grunblatt y su equipo es consistente con la teoría de que los gigantes gaseosos enormes se inflan por el calor de sus estrellas anfitrionas. Está respaldado por otras líneas de evidencia que sugieren que la radiación estelar es todo lo que un gigante gaseoso necesita para alterar drásticamente su tamaño y densidad. Esto es ciertamente significativo, dado que nuestro propio Sol saldrá de su secuencia principal algún día, lo que tendrá un efecto drástico en nuestro sistema de planetas.
Como tal, estudiar estrellas gigantes rojas distantes y lo que están atravesando sus planetas ayudará a los astrónomos a predecir lo que experimentará nuestro Sistema Solar, aunque en unos pocos miles de millones de años. Como Grunblatt explicó en un comunicado de prensa de IfA:
“Estudiar cómo la evolución estelar afecta a los planetas es una nueva frontera, tanto en otros sistemas solares como en el nuestro. Con una mejor idea de cómo los planetas responden a estos cambios, podemos comenzar a determinar cómo la evolución del Sol afectará la atmósfera, los océanos y la vida aquí en la Tierra ".
Se espera que las futuras encuestas dedicadas al estudio de los gigantes gaseosos alrededor de las estrellas gigantes rojas ayuden a resolver el debate entre las teorías de la inflación del planeta. Por sus esfuerzos, Grunblatt y su equipo recibieron recientemente el tiempo con el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, que planean usar para realizar más observaciones de K2-132 y K2-97, y sus respectivos gigantes gaseosos.
También se espera que la búsqueda de planetas alrededor de estrellas gigantes rojas se intensifique en los próximos años con el despliegue del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA y el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Estas misiones se lanzarán en 2018 y 2019, respectivamente, mientras que se espera que la misión K2 dure al menos otro año.
