MADRID, 18 Sep. (EUROPA PRESS) -
Astrónomos han descubierto la "cresta neptuniana", una característica recientemente identificada en la distribución de los exoplanetas en los sistemas planetarios.
Este descubrimiento, dirigido por un equipo internacional que incluye miembros de la Universidad de Ginebra, The NCCR PlanetS y el Centro de Astrobiología (CAB), destaca la compleja dinámica dentro del desierto neptuniano, una región con escasez de Neptunos calientes, y la sabana neptuniana, donde estos planetas se encuentran más comúnmente.
Al comprender estas zonas críticas, los investigadores obtienen información valiosa sobre los procesos dinámicos que influyen en la formación y evolución de los exoplanetas cercanos. El descubrimiento de la cresta neptuniana se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.
Para visualizar la vasta extensión de los sistemas exoplanetarios, los investigadores a menudo trazan la distribución de los planetas en función de su radio y período orbital. Revela patrones y regiones de exoplanetas con propiedades similares que los astrónomos intentan comprender.
Una de las regiones más desconcertantes es el "desierto neptuniano", donde los planetas del tamaño de Neptuno son sorprendentemente escasos. Se cree que esta escasez de Neptunos en la distribución de los planetas que orbitan cerca de sus estrellas anfitrionas es resultado de la intensa radiación estelar que elimina las atmósferas de los planetas, erosionándolos y convirtiéndolos en planetas más pequeños.
Más allá de este duro desierto se encuentra la "sabana neptuniana", una zona menos severa donde se encuentran más comúnmente planetas del tamaño de Neptuno. En esta región, las condiciones permiten que estos planetas mantengan sus envolturas gaseosas, lo que da como resultado un área que está más poblada de Neptunos que han migrado a órbitas donde pueden sobrevivir a la radiación de la estrella. Comprender cómo se forman el desierto neptuniano y la sabana se ha convertido en una cuestión clave en la investigación de exoplanetas.
El nuevo estudio se centra en la transición entre el desierto neptuniano y la sabana. Los astrónomos han descubierto una concentración inesperada de planetas del tamaño de Neptuno en el borde del desierto neptuniano, una formación que ahora se denomina "cresta neptuniana".
"Encontramos una sobredensidad de planetas en esta región, lo que indica una transición abrupta entre el árido desierto neptuniano y la sabana neptuniana, más poblada", explica en un comunicado el Dr. Vincent Bourrier, profesor adjunto del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y coautor del estudio. Esta cresta recién identificada marca una zona crítica donde los planetas han logrado migrar hacia el interior mientras resisten la intensa radiación cercana a sus estrellas.
El descubrimiento fue posible gracias al análisis de datos de la misión Kepler de la NASA, corregidos por sesgos observacionales mediante técnicas estadísticas avanzadas. Los investigadores cartografiaron meticulosamente el espacio de período-radio de estos exoplanetas, revelando regiones distintas que definen el paisaje neptuniano.
El análisis del equipo identificó la cresta neptuniana en períodos orbitales de entre 3,2 y 5,7 días, situada entre el desierto y la sabana neptunianos. Este mapeo exhaustivo destaca los intrincados procesos involucrados en la migración y supervivencia de estos planetas en las proximidades de sus estrellas.
"La cresta neptuniana se yergue sobre el desierto y la sabana. Nos proporciona una clave para entender los mecanismos físicos que dan forma al desierto", dice Vincent Bourrier. La mayoría de los Neptunos pueden estar distribuidos por la sabana y el desierto al principio de su vida al migrar dentro del disco en el que se formaron.
La existencia de la cresta sugiere que algunos planetas del tamaño de Neptuno son llevados a esta región por un tipo de migración llamada migración de alta excentricidad, que ocurre más tarde en su vida y les permite sobrevivir a la erosión de las estrellas.
Estos procesos de migración, junto con la fotoevaporación, probablemente dan forma a las características distintivas observadas en el paisaje neptuniano. Las similitudes entre la cresta neptuniana y otra característica de la distribución de exoplanetas, la acumulación de Júpiter calientes, sugieren que procesos evolutivos similares pueden influir en ambos grupos de planetas.
Para desentrañar aún más los misterios del desierto y la sabana neptunianos, un equipo de investigadores dirigido por la UNIGE ha puesto en marcha un programa de observación a gran escala utilizando el espectrógrafo de alta resolución ESPRESSO, instalado en el Very Large Telescope de ESO.
Este programa tiene como objetivo realizar un censo exhaustivo de la orientación de las órbitas de los planetas dentro de una muestra de Neptunos cercanos. Esta orientación depende del proceso de migración y, por tanto, proporcionará datos críticos sobre la formación y evolución de estos planetas, proporcionando pistas esenciales para comprender las particularidades de la distribución de Neptuno.
"La cresta neptuniana es solo el principio", concluye Amadeo Castro-González, estudiante de doctorado en el Centro de Astrobiología de Madrid y primer autor del estudio. "Con los próximos resultados de este programa de observación, podremos probar nuestras hipótesis sobre los orígenes y la evolución de estos intrigantes mundos, proporcionando una visión más completa del paisaje neptuniano cercano".