El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participa en un estudio internacional que intenta resolver uno de los misterios de la astronomía : los sub-Neptunos, los planetas más abundantes de la galaxia, no existen en nuestro Sistema Solar.
Estos mundos, más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno, son habituales alrededor de otras estrellas. Sin embargo, en el vecindario del Sol no hay ninguno. Comprender por qué ocurre esto es clave para explicar cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios.
El trabajo forma parte del programa internacional THIRSTEE, cuyo objetivo es estudiar con precisión una amplia muestra de sub-Neptunos. Para ello, combina medidas de densidad, análisis de atmósferas y un enfoque estadístico innovador. En este estudio se han analizado dos planetas muy similares que orbitan estrellas pequeñas y frías, conocidas como enanas M, llamadas TOI-521 y TOI-912.
Casi gemelos
Ambos planetas tienen prácticamente el mismo tamaño y masa: ambos poseen un radio aproximadamente el doble que el de la Tierra y una masa cinco veces mayor. Pero sus órbitas no podrían ser más diferentes: mientras TOI-521 b sigue una trayectoria circular estable, TOI-912 b describe una órbita muy alargada, con una excentricidad inusualmente alta. De hecho, es uno de los sub-Neptunos más excéntricos descubiertos hasta ahora.
Esta característica sugiere un pasado turbulento, probablemente marcado por un proceso conocido como migración de alta excentricidad, en el que el planeta habría sido empujado desde una órbita lejana hasta acercarse a su estrella.
¿Planetas gaseosos o mundos de agua?
Una de las grandes preguntas en la ciencia de exoplanetas es de qué están hechos los sub-Neptunos. Los científicos barajan dos posibilidades principales: que sean planetas gaseosos, con núcleos rocosos envueltos en gruesas capas de hidrógeno y helio, o que sean mundos de agua, compuestos hasta en un 50% por este elemento.
Los datos de TOI-521 b y TOI-912 b los sitúan en una región "degenerada", es decir, donde ambas composiciones son posibles. Sin embargo, al compararlos con otros objetos del programa THIRSTEE, los resultados refuerzan la idea de que existe una brecha de densidad entre los planetas que orbitan enanas M. Esto apuntaría a la existencia de una población diferenciada de mundos ricos en gas y/o agua, distinta de los planetas rocosos como la Tierra.
Este trabajo supone un avance en el objetivo de THIRSTEE: trazar el mapa de los planetas más abundantes del universo y entender por qué el Sistema Solar, donde no hay sub-Neptunos, parece ser una excepción. Ambos sistemas han sido estudiados con instrumentos de vanguardia como el espectrógrafo ESPRESSO, instalado en Chile.