Los tres planetas interiores que orbitan la estrella HR 8799 fueron capturados por JWST en 2023. El análisis espectral detectó sulfuro de hidrógeno en la atmósfera de HR 8799 c, lo que indica que el planeta masivo se formó a través de la acreción del núcleo. (Crédito de la imagen: Jean-Baptiste Ruffio, Jerry Xuan et al.)
Los astrónomos podrían haber superado el límite superior del tamaño de lo que se considera un planeta, gracias a nuevos conocimientos sobre cómo se forman los mundos gigantes.
Nuevas observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA sugieren que incluso los gigantes gaseosos extremadamente masivos (que alguna vez se pensaron demasiado grandes para formarse como planetas ordinarios) pueden crecer a través del mismo proceso básico, cambiando la forma en que los científicos diferencian los planetas masivos de las enanas marrones.
Los hallazgos provienen de un análisis detallado del sistema HR 8799, una joven estrella similar al Sol , a unos 133 años luz de la Tierra, que alberga cuatro enormes gigantes gaseosos que orbitan lejos de su estrella madre. Cada mundo tiene entre cinco y diez veces la masa de Júpiter —el planeta más grande de nuestro sistema solar—, lo que los sitúa cerca del límite difuso entre los planetas y las enanas marrones, objetos subestelares que fusionan deuterio, en lugar de estrellas similares al hidrógeno, lo que les ha valido el apodo de "estrellas fallidas", según un comunicado de la Universidad de California en San Diego.
Durante años, los astrónomos han debatido si planetas tan masivos podrían formarse mediante acreción del núcleo, el lento proceso ascendente en el que el material sólido se aglomera formando un núcleo denso que luego atrae grandes cantidades de gas. A distancias orbitales extremas, donde el material es escaso y los discos protoplanetarios se desvanecen rápidamente, muchos investigadores creían que este mecanismo simplemente no daría tiempo suficiente para que estos planetas alcanzaran tal tamaño.
Para comprobar esta suposición, el equipo de investigación utilizó los potentes espectrógrafos infrarrojos del JWST para analizar la composición química de las atmósferas de los planetas. En lugar de centrarse en gases comunes como el vapor de agua o el monóxido de carbono, los científicos buscaron moléculas con azufre, elementos que suelen comenzar como granos sólidos en un disco protoplanetario joven y, por lo tanto, sugieren que el planeta se formó mediante acreción del núcleo, según el comunicado.
Los datos espectrales proporcionados por el JWST revelaron sulfuro de hidrógeno en la atmósfera de HR 8799 c , uno de los gigantes internos del sistema, lo que proporciona una sólida evidencia de que el planeta se formó mediante la formación de un núcleo sólido antes de una rápida acreción de gas. Esta huella química es difícil de explicar si el planeta se formó mediante un colapso de gas rápido, similar al de una estrella. El equipo también descubrió que los planetas estaban más enriquecidos en elementos pesados, como el carbono y el oxígeno, que su estrella, lo que respalda aún más su formación como planetas.
"Con la detección de azufre, podemos inferir que los planetas HR 8799 probablemente se formaron de manera similar a Júpiter a pesar de ser de cinco a diez veces más masivos, lo cual fue inesperado", dijo Jean-Baptiste Ruffio, autor principal del estudio, en el comunicado.https://www.space.com/astronomy/james-webb-space-telescope/how-are-gas-giant-exoplanets-born-james-webb-space-telescope-provides-new-clues
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