Observan cómo un planeta hace volar su atmósfera al cosmos

Mediante observaciones realizadas con el Telescopio Espacial Hubble, un grupo de astrónomos pudo apreciar cómo un exoplaneta que pasó frente a la estrella enana roja AU Microscopii, en proceso de erupción, se acercó tanto que fue afectado por una feroz ráfaga de viento estelar y una abrasadora radiación ultravioleta. Esto provocó que la atmósfera de hidrógeno del planeta se calentara excesivamente, generando que escape violentamente al espacio.

Un equipo de científicos liderado por Keighley Rockcliffe, del Dartmouth College en Hanover, New Hampshire (Estados Unidos), pudo apreciar a partir de observaciones con el Telescopio Espacial Hubble, operado por la NASA y la ESA, cómo un exoplaneta denominado AU Microsopii b perdía violentamente su atmósfera y la expulsaba hacia el espacio, luego de soportar intensas emisiones provenientes de la estrella que orbita.

Descubren un planeta que no debería existir

Un mundo gaseoso y caliente

La estrella madre AU Microscopii (AU Mic) se localiza a 32 años luz de distancia de la Tierra, albergando uno de los sistemas planetarios más jóvenes jamás observados hasta hoy. Esta estrella tiene menos de 100 millones de años de vida, solo un leve suspiro cósmico si tenemos en cuenta que el Sol tiene una edad de alrededor de 4.600 millones de años. 

El planeta más interno de este joven sistema se llama AU Microsopii b (AU Mic b), y registra un período orbital de 8,46 días. Se encuentra muy cerca de la estrella, aproximadamente a una décima parte de la distancia que separa al planeta Mercurio del Sol. Es un mundo hinchado y gaseoso, con características similares a Neptuno pero extremadamente caliente, debido a la excesiva cercanía con su estrella.

Observaciones con el Telescopio Espacial Hubble parecían indicar en principio que el planeta no estaba perdiendo su atmósfera, pero un año y medio después las nuevas observaciones mostraron signos claros de pérdida atmosférica. Créditos: NASA Goddard Space Flight Center / Paul Morris / YouTube. 

Las enanas rojas, poco amigables con sus planetas

El exoplaneta, que tiene alrededor de cuatro veces el diámetro de la Tierra, fue descubierto por los telescopios espaciales Spitzer y TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA en 2020. Su estrella anfitriona es una enana roja: precisamente, las enanas rojas como AU Microscopii son las estrellas más abundantes en la Vía Láctea. Esto significa que deberían cobijar a la mayoría de los planetas de nuestra galaxia. 

Pero esto no parece ser demasiado prometedor para la vida, porque las enanas rojas jóvenes como AU Mic b tienen erupciones estelares feroces, emitiendo una radiación fulminante que hace prácticamente imposible la vida en un planeta cercano. Además, dicho período de alta actividad dura mucho más que aquel que puede apreciarse en estrellas como nuestro Sol.

Según una nota de prensa de la NASA, las llamaradas que emiten las enanas rojas están alimentadas por intensos campos magnéticos, que se enredan con los movimientos turbulentos de la atmósfera estelar. En determinadas ocasiones, estos campos magnéticos se rompen y se vuelven a conectar por períodos, liberando abismales cantidades de energía que llegan a ser 1.000 veces más potentes que las liberadas por el Sol. 

Una atmósfera perdida por el cosmos

Precisamente, los astrónomos captaron como AU Mic b soportaba estos abrasadores vientos torrenciales, rayos X y radiación ultravioleta provenientes de su estrella, capaces de destruir cualquier planeta que orbite la zona. "Esto genera un ambiente de viento estelar realmente sin restricciones y francamente aterrador, que impacta la atmósfera del planeta", indicó Rockcliffe en el comunicado.

A partir de este fenómeno, los científicos pudieron apreciar luego de diferentes observaciones con el telescopio Hubble como la atmósfera de AU Mic b parecía salir en principio ilesa, para luego ser presa de las feroces emanaciones de la estrella en un peligroso acercamiento y desprenderse hacia el cosmos. "Nunca habíamos visto que un escape atmosférico pasara de ser completamente no detectable a muy detectable en un período tan corto de tiempo, cuando un planeta pasa frente a su estrella. Realmente esperábamos algo muy predecible y repetible, pero resultó todo lo contrario”, agregó Rockcliffe.

De acuerdo a un nuevo estudio publicado recientemente en la revista The Astronomical Journal, los científicos podrán poner a prueba los modelos aceptados actualmente sobre la evolución planetaria, gracias a las conclusiones de esta investigación. Las observaciones son de gran importancia porque permiten comprobar las interacciones entre este tipo de estrellas y los planetas cercanos, arrojando luz sobre la formación y condiciones de habitabilidad de estos sistemas planetarios extrasolares.

Referencia

The Variable Detection of Atmospheric Escape around the Young, Hot Neptune AU Mic b. Keighley E. Rockcliffe et al. The Astronomical Journal (2023). DOI:https://www.doi.org/10.3847/1538-3881/ace536