Descubren extraños planetas tan blandos como el «algodón de azúcar»

Se trata de exoplanetas jóvenes que tienen densidades muy pequeñas con respecto a su gigantesco tamaño. Tres de ellos fueron hallados en 2012 en el sistema Kepler-51 , orbitando en una estrella muy parecida al Sol . En 2014, este trío ya sorprendió a los científicos cuando los datos indicaban que eran muy ligeros para el tamaño que presentaban . Pero los nuevos datos aportados por el telescopio espacial Hubble han sido aún más inesperados.

«Sabíamos que eran de baja densidad -afirma en un comunicado Jessica Libby-Roberts , una estudiante graduada en el Departamento de Ciencias Astrofísicas y Planetarias (APS) de la Universidad de Colorado Boulder, quien firmará el estudio que en breve se publicará en « The Astronomical Journal » y que de momento está disponible en « Arxiv »-. Pero imagina una bola de algodón de azúcar del tamaño de Júpiter . Es realmente bajo».

En realidad, las estimaciones de masa son mucho menos impactantes: no serían «apenas» más que varias veces la de la Tierra. Sin embargo, sus atmósferas, formadas por hidrógeno y helio, se encuentran «hinchadas» , lo que aumenta notablemente su tamaño hasta llegar a ser como Júpiter, aunque cien veces más ligeros. Y estos tres planetas en torno a la estrella Kepler-51 no estarían solos: al menos hay otra docena de candidatos en la lista a ingresar de estos exoplanetas «Super-Puffs».

De momento, se desconoce cómo y por qué sus atmósferas se «disparan» tanto hacia el exterior, pero esta característica les convierte en una diana perfecta para ser investigados. Por ello, el equipo de Libby-Roberts utilizó al Hubble en busca de pistas sobre su composición atmosférica, esperando encontrar agua en los planetas Kepler-51 b y Kepler-51 d . Pero no encontraron agua y, además, se mostraron con una especie de neblina que no les dejaba ver.

«Fue completamente inesperado», afirma Libby-Roberts. «Esperábamos hallar agua, pero no pudimos observar firmas de ninguna molécula. ¡ Solo había nubes !». Las simulaciones por ordenador y otras técnicas avanzadas indicaban que la atmósfera de esos planetas estaba compuesta de hidrógeno y helio , gases que explicarían la «hinchazón» de estos mundos; sin embargo, esos gases parecen estar recubiertos de una capa de metano que forma esa neblina, de la misma forma que ocurre en la luna más grande de Saturno, Titán . Los investigadores sugieren que la formación de estas nubes puede estar vinculada con la temperatura del planeta: cuanto más frío, más nubes se formarán .

El equipo concluye que las bajas densidades de estos planetas son consecuencia en parte de la corta edad del sistema, de apenas 500 millones de años . Para hacerse una idea: nuestro Sistema Solar tiene 4.600 millones de años. Los modelos sugieren que estos planetas se formaron fuera de la línea de congelación o «línea de nieve» de su estrella, la región donde hace el suficiente frío como para que los compuestos de hidrógeno, como el agua, amoníaco y metano puedan condensarse en granos de hielo sólido. Tiempo después fueron moviéndose hacia el centro atraídos por la gravedad de Kepler-51.

Por eso, ahora que están mucho más cerca de su estrella, sus atmósferas de baja densidad deberían evaporarse en el espacio en los próximos miles de millones de años , reduciendo su tamaño de forma considerable. De hecho, utilizando modelos de evolución planetaria, el equipo pudo demostrar que Kepler-51 b, el planeta más cercano, algún día (en mil millones de años) parecerá una versión más pequeña y más caliente de Neptuno, un tipo de planeta que es bastante común en toda la Vía Láctea. Sin embargo, parece que Kepler-51 d, que está más lejos , seguirá siendo un planeta extraño de baja densidad, aunque se reducirá y perderá una pequeña cantidad de atmósfera. «Una buena parte de su rareza proviene del hecho de que los estamos viendo en un momento de su desarrollo en el que rara vez hemos tenido la oportunidad de observar planetas», afirma Zach Berta-Thompson , del equipo de investigación de la Universidad de Colorado.

Los astrónomos tienen grandes esperanzas puestas en los datos que el telescopio espacial James Webb de la NASA -cuyo lanzamiento está previsto para mediados de 2021- podría desvelar sobre este tipo de planetas «algodón de azúcar». «Dulce» misterio hasta entonces.