A unos 86,8 años luz de la Tierra, en dirección a la constelación de los Perros de Caza, existe un planeta que no encaja demasiado bien con lo que los científicos esperaban encontrar.
Lo bautizaron GJ 523b (también conocido como TOI-7032 b) y gira alrededor de una estrella enana naranja de tipo K llamada GJ 523. Aunque su radio es solamente 2,55 veces mayor que el terrestre, posee nada menos que 23,5 veces la masa de la Tierra. Como resultado, alcanza una densidad estimada de 7,8 gramos por centímetro cúbico, superior incluso a la de nuestro planeta.
Estas características llevaron al equipo que lo estudió a definirlo como una "mega-Tierra". Pero el verdadero misterio no está únicamente en su tamaño: un mundo con tanta masa debería haber tenido grandes posibilidades de acumular una gruesa envoltura de gases. GJ 523b, en cambio, parece estar compuesto mayormente por materiales densos y conservar relativamente poco gas.
¿Qué características tiene GJ 523b?
Los números de GJ 523b son extraordinarios. Según el estudio liderado por el astrónomo Maxwell Kroft, el planeta tiene:
- Más de 23 masas terrestres.
- Una densidad de 7,8 ± 1,8 gramos por centímetro cúbico.
- Una órbita que completa cada 17,75 días terrestres.
- Una temperatura de equilibrio estimada en aproximadamente 538 kelvin, equivalentes a unos 265 °C.
- Una edad del sistema de alrededor de 169 millones de años, muy joven en términos astronómicos.
Para comparar, el Sistema Solar tiene alrededor de 4.600 millones de años. GJ 523b es, por lo tanto, un mundo joven. Gira extremadamente cerca de su estrella, a aproximadamente 0,12 unidades astronómicas (una unidad astronómica es la distancia media entre la Tierra y el Sol).
Pero hay otro detalle sorprendente: los investigadores creen que su órbita está muy inclinada respecto del eje de rotación de su estrella. El estudio estima una oblicuidad orbital mínima superior a 71 grados, por lo que podría tratarse de una órbita casi polar.
¿Por qué GJ 523b es una "mega-Tierra"?
Los exoplanetas son planetas ubicados fuera del Sistema Solar que giran alrededor de otras estrellas. Los miles de mundos descubiertos hasta el momento demostraron que existe una diversidad mucho mayor de planetas de la que se conocía observando únicamente nuestro vecindario cósmico.
Entre ellos aparecen las llamadas supertierras, generalmente mundos más masivos que la Tierra pero considerablemente menores que los gigantes del Sistema Solar. También existen los sub-Neptunos, que suelen poseer importantes envolturas de gases.
GJ 523b queda en una región especialmente extraña de esta clasificación: tiene un tamaño semejante al de algunos sub-Neptunos, pero es demasiado denso.
El término “mega-Tierra” se utiliza desde hace más de una década para hablar de planetas rocosos excepcionalmente grandes, pero no existe todavía una categoría astronómica universal con límites acordados.
Los investigadores de GJ 523b proponen ahora una definición observacional: considerar mega-Tierras a aquellos planetas que tengan al menos 2,1 radios terrestres y una densidad igual o superior a 5,5 gramos por centímetro cúbico. GJ 523b cumple ampliamente ambos requisitos.
¿Por qué GJ 523b "no debería" ser así?
Los planetas se forman dentro de enormes discos de gas y polvo que rodean a estrellas jóvenes. Los materiales sólidos pueden chocar, acumularse y formar núcleos cada vez mayores.
Cuando estos núcleos alcanzan suficiente masa, su gravedad puede atraer y retener enormes cantidades de hidrógeno y helio. Ese mecanismo ayuda a explicar la formación de mundos con grandes envolturas gaseosas.
Por eso, los astrónomos esperaban que un planeta de más de 23 masas terrestres tuviera una cantidad importante de gas. Pero GJ 523b parece haber seguido otro camino.
Su combinación de gran masa, gran radio y escasa envoltura gaseosa aparente resulta difícil de reproducir mediante las rutas habituales de formación planetaria. De hecho, todavía no hay información suficiente para determinar de manera definitiva cómo nació.
Una hipótesis plantea que GJ 523b sí tuvo originalmente una envoltura gaseosa mucho mayor, pero terminó perdiéndola. Si en algún momento estuvo muy cerca de su estrella, las altas temperaturas y la intensa radiación pudieron favorecer la eliminación de parte de esos gases.
Otra posibilidad es mucho más violenta: GJ 523b podría ser el resultado de una enorme colisión entre dos planetas. Un impacto de semejantes dimensiones podría haber combinado grandes cantidades de roca y metal en un único mundo, mientras el calor liberado por la colisión expulsaba al espacio parte de las atmósferas originales. El resultado sería precisamente algo parecido a lo que se observa: un planeta extremadamente masivo y denso, pero con poco gas.
