Astrónomos hallan nuevas evidencias sobre la formación de “super Júpiteres” alrededor de estrellas distantes
Utilizando datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, investigadores estudiaron un sistema planetario a 133 años luz de distancia y determinaron que sus gigantescos planetas probablemente se formaron de manera similar a Júpiter.
El descubrimiento se centra en la detección de azufre en la atmósfera de uno de los planetas, un hallazgo que ofrece pistas cruciales sobre el origen de estos enormes mundos.
Un sistema distante de gigantes gaseosos
El sistema estelar HR 8799 se encuentra en la constelación de Pegaso y alberga cuatro planetas masivos, cada uno con una masa entre cinco y diez veces la de Júpiter. Estos planetas orbitan a gran distancia de su estrella, a distancias que varían entre 15 y 70 unidades astronómicas. Para comparar, la Tierra se encuentra a solo una unidad astronómica del Sol.
Debido a su gran tamaño y lejanía de su estrella, los astrónomos han debatido durante mucho tiempo cómo se formaron estos planetas. La teoría tradicional de formación planetaria, conocida como acreción de núcleos, sugiere que los planetas crecen gradualmente: minúsculas partículas de polvo se adhieren para formar guijarros, que a su vez construyen núcleos rocosos. Una vez que un núcleo adquiere suficiente masa, atrae el gas y el hielo circundantes, formando finalmente un gigante gaseoso.
Sin embargo, existe otra teoría, la inestabilidad gravitacional, que propone que algunos planetas masivos se forman de manera similar a las estrellas. Muchos científicos sospechaban que los super Júpiteres distantes podrían formarse de esta manera. Los nuevos hallazgos sugieren lo contrario.
Una pista clave: el azufre
Los investigadores se centraron particularmente en el planeta HR 8799 c. Utilizando el JWST, analizaron su atmósfera y detectaron azufre en forma de sulfuro de hidrógeno.
Este detalle es importante porque los compuestos que contienen azufre existirían como sólidos en el disco frío de material que rodea a una estrella joven. Esto significa que el azufre se habría incorporado a un núcleo rocoso en crecimiento antes de que el planeta acumulara grandes cantidades de gas.
Además del azufre, se descubrió que los tres planetas más internos del sistema contienen niveles más altos de elementos pesados, como carbono y oxígeno, en comparación con su estrella madre. Este enriquecimiento apoya aún más la idea de que estos planetas se formaron a través de la acumulación gradual de material sólido. Estos resultados fueron publicados en la revista Nature Astronomy.
Los planetas en HR 8799 son aproximadamente 10.000 veces más débiles que su estrella, lo que dificulta enormemente su estudio. El espectrógrafo del JWST no fue diseñado originalmente para observar señales planetarias tan débiles junto a estrellas brillantes.
Para superar este desafío, los investigadores desarrollaron nuevas técnicas de procesamiento de datos para aislar la luz de los planetas. También refinaron los modelos atmosféricos para interpretar las complejas firmas espectrales capturadas por el telescopio. La alta sensibilidad del JWST permitió la detección de moléculas que nunca antes se habían identificado en estos mundos.
Ampliando los límites de la formación planetaria
Este descubrimiento amplía los límites actuales de dónde puede ocurrir la acreción de núcleos. Anteriormente, no estaba claro si los núcleos rocosos podían formarse a distancias tan grandes de una estrella. El sistema HR 8799 sugiere que incluso los planetas masivos, ubicados lejos de su estrella, pueden crecer a través del mismo proceso gradual que dio forma a Júpiter.
Estos hallazgos proporcionan datos valiosos para los astrónomos que estudian la formación de planetas. A medida que el JWST continúe observando mundos distantes con un detalle sin precedentes, los científicos esperan obtener aún más información sobre cómo se forman los sistemas planetarios.
