Los astrónomos del MIT han descubierto un planeta unos 140 años luz de la Tierra que se desmorona rápidamente.
El mundo en desintegración se trata de la masa de mercurio, aunque rodea aproximadamente 20 veces más cerca de su estrella que Mercurio al sol, completando una órbita cada 30.5 horas. Con tanta proximidad a su estrella, el planeta probablemente esté cubierto de magma que está hirviendo hacia el espacio. A medida que el planeta asado zumba alrededor de su estrella, está arrojando una enorme cantidad de minerales de superficie y evaporando efectivamente.
Los astrónomos vieron el planeta utilizando el satélite de la encuesta de exoplanetas de transitación de la NASA (TESS), una misión dirigida por el MIT que monitorea a las estrellas más cercanas por tránsitos, o inmersiones periódicas en la luz de las estrellas que podrían ser signos de exoplanetas orbitantes. La señal que inclinó a los astrónomos fue un tránsito peculiar, con una caída que fluctuó en profundidad cada órbita.
Los científicos confirmaron que la señal es de un planeta rocoso con órbita que está arrastrando una larga cola de escombros.
«El alcance de la cola es gigantesco, que se extiende hasta 9 millones de kilómetros de largo, o aproximadamente la mitad de toda la órbita del planeta», dice Marc Hon, un postdoc en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.
Parece que el planeta se está desintegrando a un ritmo dramático, arrojando una cantidad de material equivalente a un monte Everest cada vez que orbita su estrella. A este ritmo, dada su pequeña masa, los investigadores predicen que el planeta puede desintegrarse por completo en aproximadamente 1 millón a 2 millones de años.
«Tuvimos suerte de atraparlo exactamente cuando realmente se va a ir», dice Avi Shorer, una colaboradora en el descubrimiento que también está en la oficina de Ciencias de Tess. «Es como en su último aliento».
Hon y Shorer, junto con sus colegas, publicarán sus resultados en el Cartas de diario astrofísico. Sus coautores del MIT incluyen a Saul Rappaport, Andrew Vanderburg, Jeroen Audenaert, William Fong, Jack Haviland, Katharine Hesse, Daniel Muthukrishna, Glen Petitpas, Ellie Schmelzer, Sara Seager y George Ricker, junto con colaboradores de otras instituciones.
Asado
El nuevo planeta, que los científicos han etiquetado como BD+05 4868 AB, fue detectado casi por casualidad.
«No estábamos buscando este tipo de planeta», dice Hon. «Estábamos haciendo la típica investigación del planeta, y descubrí esta señal que parecía muy inusual».
La señal típica de una exoplaneta en órbita parece una breve caída en una curva ligera, que se repite regularmente, lo que indica que un cuerpo compacto como un planeta pasa brevemente delante y bloquea temporalmente la luz de su estrella anfitriona.
Este patrón típico era diferente a lo que Hon y sus colegas detectaron de la Star Host BD+05 4868 A, ubicada en la constelación de Pegasus. Aunque apareció un tránsito cada 30.5 horas, el brillo tardó mucho más en volver a la normalidad, lo que sugiere una larga estructura final que aún bloquea la luz de la estrella. Aún más intrigante, la profundidad de la salsa cambió con cada órbita, lo que sugiere que lo que pasaba frente a la estrella no siempre era la misma forma o bloqueaba la misma cantidad de luz.
«La forma del tránsito es típica de un cometa con una cola larga», explica Hon. «Excepto que es poco probable que esta cola contenga gases volátiles y hielo como se esperaba de un cometa real; sin embargo, estos no sobrevivirían a la vista tan cercana a la estrella huésped. Los granos minerales evaporados de la superficie planetaria, sin embargo, pueden demorarse lo suficiente para presentar una cola tan distintiva».
Dada su proximidad a su estrella, el equipo estima que el planeta está asado a unos 1,600 grados Celsius, o cerca de 3.000 grados Fahrenheit. A medida que la estrella asa al planeta, es probable que cualquier mineral en su superficie esté hirviendo y escapando al espacio, donde se enfrían en una cola larga y polvorienta.
La dramática desaparición de este planeta es una consecuencia de su baja masa, que está entre la de Mercurio y la Luna. Los planetas terrestres más masivos como la Tierra tienen una atracción gravitacional más fuerte y, por lo tanto, pueden aferrarse a sus atmósferas. Para BD+05 4868 AB, los investigadores sospechan que hay muy poca gravedad para mantener el planeta unido.
«Este es un objeto muy pequeño, con gravedad muy débil, por lo que pierde fácilmente mucha masa, lo que debilita aún más su gravedad, por lo que pierde aún más masa», explica Shorer. «Es un proceso fugitivo, y solo está empeorando cada vez más para el planeta».
Sendero mineral
De los casi 6,000 planetas que los astrónomos han descubierto hasta la fecha, los científicos conocen solo otros tres planetas en desintegración más allá de nuestro sistema solar. Cada uno de estos mundos desmoronados se vio hace más de 10 años utilizando datos del telescopio espacial Kepler de la NASA. Los tres planetas fueron vistos con colas similares en forma de cometa. BD+05 4868 AB tiene la cola más larga y los tránsitos más profundos de los cuatro planetas desintegradores conocidos hasta la fecha.
«Eso implica que su evaporación es la más catastrófica, y desaparecerá mucho más rápido que los otros planetas», explica Hon.
La estrella anfitriona del planeta es relativamente cercana y, por lo tanto, más brillante que las estrellas que albergan los otros tres planetas en desintegración, lo que hace que este sistema sea ideal para más observaciones utilizando el telescopio espacial James Webb de la NASA (JWST), lo que puede ayudar a determinar la composición mineral de la cola de polvo identificando qué colores de luz infrarroja absorbe.
Este verano, el Hon y el Estudiante Graduado Nicholas Tusay de la Universidad Penn State liderarán las observaciones de BD+05 4868 AB usando JWST. «Esta será una oportunidad única para medir directamente la composición interior de un planeta rocoso, lo que puede decirnos mucho sobre la diversidad y la habitabilidad potencial de los planetas terrestres fuera de nuestro sistema solar», dice Hon.
Los investigadores también revisarán los datos de Tess en busca de signos de otros mundos en desintegración.
«A veces con la comida viene el apetito, y ahora estamos tratando de iniciar la búsqueda de exactamente este tipo de objetos», dice Shorer. «Estos son objetos extraños, y la forma de la señal cambia con el tiempo, que es algo difícil de encontrar para nosotros. Pero es algo en lo que estamos trabajando activamente».
Este trabajo fue apoyado, en parte, por la NASA.
