Los astrónomos descubrieron un mundo que no debería existir. Se trata de GJ 523b, un exoplaneta inusualmente masivo y denso que pone en duda todo lo que creíamos saber sobre cómo nacen los planetas rocosos. Con un radio 2,55 veces mayor que el de la Tierra, concentra en ese tamaño relativamente compacto unas 23,5 veces la masa de nuestro planeta. A estos objetos se los conoce informalmente como "mega-Tierras", mundos excepcionalmente masivos pero predominantemente rocosos.
"Esto no es lo que esperábamos en absoluto", declaró Max Kroft, autor principal del estudio de la Universidad de Wisconsin-Madison. "Los planetas densos como este no son infrecuentes, pero suelen ser planetas rocosos pequeños, similares a la Tierra o Mercurio. Este planeta es dos veces y media más grande que la Tierra".
El hallazgo comenzó como un candidato detectado por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la Nasa, que identifica planetas por la leve disminución de luz que provocan al transitar frente a su estrella. La confirmación llegó desde tierra, con observaciones realizadas con el Telescopio WIYN de 3,5 metros del Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona, donde un espectrógrafo permitió medir la atracción gravitatoria que el planeta ejerce sobre su sol. Así determinaron que GJ 523b orbita a su estrella cada 17,75 días y que su sistema es notablemente joven, con apenas unos 170 millones de años de antigüedad.
Esa juventud, combinada con su tamaño y masa, es lo que genera el enigma. De acuerdo a los modelos actuales, los planetas comienzan como núcleos de roca y metal que, al alcanzar unas 20 masas terrestres, disparan un proceso de acreción descontrolada de hidrógeno y helio del disco protoplanetario, transformándose en gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. GJ 523b ya superó ese umbral crítico, con 23 masas terrestres, pero en lugar de convertirse en un mundo rico en gas, su altísima densidad indica que posee muy poca atmósfera y sigue siendo esencialmente rocoso. "La pregunta es: ¿por qué este planeta no hizo eso, si es 20 veces más grande que la Tierra?", señaló Kroft.
Los científicos barajan dos explicaciones posibles. La primera es que GJ 523b sí haya nacido con una atmósfera densa que luego se desvaneció por la intensa radiación de su estrella joven. La segunda, más violenta, es que se haya formado a partir de la colisión de dos planetas, un impacto colosal que habría fusionado sus núcleos rocosos y expulsado gran parte de sus envolturas gaseosas al espacio.
Aunque el término "mega-Tierra" se utiliza desde hace más de una década para describir a los mundos rocosos excepcionalmente masivos, no representa una clase formalmente establecida. Encontrar más ejemplares como GJ 523b será clave para saber si se trata de rarezas o de una población más amplia y hasta ahora oculta. "Es difícil sacar conclusiones sobre la formación de planetas en general a partir de una muestra de un solo ejemplar", admitió Kroft. "No vamos a llegar a 10.000 de estos planetas con alta densidad, pero si logramos encontrar entre 20 y 30, tal vez surjan algunas tendencias". Los resultados fueron enviados a The Astronomical Journal y están disponibles en el servidor de preprints arXiv, a la espera de la revisión por pares.