Estudio podría aportar a la comprensión de la formación de planetas

Un equipo de investigadores, liderado por Rachel Fernandes de la Universidad de Penn State, en Estados Unidos, analizó planetas jóvenes que orbitan cerca de sus estrellas, con el objetivo de comprender cómo estos planetas pueden haber llegado al interior de sus sistemas y cómo se pierden sus atmósferas durante sus primeras etapas de la vida. Sus hallazgos ofrecen nuevas pistas sobre las propiedades de estos cuerpos y su evolución con el tiempo.

Para facilitar el análisis, el equipo desarrolló una herramienta computacional llamada Pterodactyls, diseñada para detectar exoplanetas más pequeños que Neptuno, alrededor de estrellas jóvenes. Esta innovación permite superar las dificultades que surgen al estudiar sistemas en formación y mejorar la identificación de nuevos planetas.

En Chile, Gijs Mulders, astrónomo e investigador asociado del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y académico del Instituto de Astrofísica, forma parte del equipo y ha contribuido al desarrollo de Pterodactyls.

¿Qué son los subneptunos y por qué son relevantes?

Los subneptunos son exoplanetas con un tamaño superior al de la Tierra, pero menor que el de Neptuno. Son los planetas más frecuentes en la galaxia y se consideran un punto intermedio entre los planetas terrestres (con poca atmósfera) y los gigantes gaseosos (con atmósferas densas de hidrógeno).

De acuerdo al profesor Gijs Mulders, “el estudio de estos objetos en su juventud nos ayuda a entender por qué algunos planetas terminan pareciéndose más a la Tierra y otros, más a Neptuno”.

El video muestra un sistema planetario hipotético, representado a lo largo del tiempo, se representan los planetas b a f desde hace 10 millones de años (Ma) hasta más de 1000 millones de años (Gy). Esta progresión destaca los procesos clave que configuran el sistema, como la pérdida de masa atmosférica y la evolución compositiva impulsada por la radiación estelar y las interacciones planetarias. (Crédito: Abigail Minnich, abbyminnich.wixsite.com/film).
 

Estudiar subneptunos jóvenes no es tarea fácil. Las estrellas en sus primeras etapas son altamente activas, lo que genera variabilidad y emisiones de radiación intensa que complican la detección de planetas.

Los astrónomos suelen usar el método de tránsito (“transit method”), que identifica planetas al observar la disminución de luz cuando estos pasan frente a sus estrellas. Sin embargo, la intensa actividad de las estrellas jóvenes dificulta este proceso. Para superar este obstáculo, los investigadores desarrollaron Pterodactyls, una herramienta basada en un software de código abierto que mejora la detección de exoplanetas en los datos de TESS.

“Pterodactyls, “es llamado así en honor al dinosaurio pterodáctilo, el que nació gracias a la comunidad astronómica, que ha desarrollado algoritmos avanzados para el análisis de datos de exoplanetas”, explicael académico.

Otro factor clave es el tamaño de los planetas en su juventud. Los exoplanetas más grandes son más fáciles de detectar con el método de tránsito, ya que bloquean más luz de sus estrellas. Con el tiempo, muchos de ellos se contraen, por lo que su estudio en esta fase inicial es crucial para entender su evolución.

Nuevas interrogantes

Cada nuevo descubrimiento de exoplanetas genera nuevas preguntas sobre la formación y evolución del sistema solar. “Siempre estamos revisando nuestras hipótesis sobre cómo se formó el sistema solar, porque los exoplanetas muestran una gran diversidad. Muchas estrellas tienen tipos de planetas que no existen en nuestro sistema, como subneptunos, lo que sugiere que la formación planetaria puede tener resultados muy distintos”, comenta el profesor Mulders.

“Comprender qué tipos de planetas se forman nos ayuda a responder una pregunta fundamental: ¿son los planetas como la Tierra excepcionales o hay muchos más en el universo?”, concluye el astrónomo.