Una investigación internacional, liderada por el Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) y en la que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha confirmado el descubrimiento de cinco exoplanetas en un mismo sistema planetario, dos de ellos similares a Mercurio. El hallazgo proporciona pistas sobre cómo se forman estos inusuales planetas de muy alta densidad. El estudio se publica hoy en la revista Astronomy & Astrophysics.

Un equipo científico internacional ha encontrado un sistema con tres supertierras y dos supermercurios alrededor de la estrella fría HD 23472. "Queríamos observar este sistema planetario para caracterizar la composición de pequeños planetas y, en concreto, estudiar si la existencia o no de atmósfera podría estar relacionada con la evaporación de sus capas externas debido a la irradiación de la estrella", explica Susana Barros, investigadora del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço’s (IA) que ha liderado el estudio. “Sorprendentemente, hemos descubierto que este sistema está compuesto por tres supertierras con una atmósfera importante, y por dos supermercurios, que son los planetas más cercanos a la estrella", señala.

Los cinco planetas de este sistema, tres de ellos con masas inferiores a la de la Tierra, se encuentran entre los exoplanetas más ligeros cuyas masas se han medido con el método de la velocidad radial. Esta técnica detecta pequeñas variaciones en la velocidad de la estrella en la línea de visión debidas al movimiento que un planeta en órbita induce sobre ella. El descubrimiento ha sido posible gracias a la elevada precisión del espectrógrafo ESPRESSO, instalado en Very Large Telescope (VLT), del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile.

El enigmático origen de los supermercurios

Las supertierras y los supermercurios son análogos de mayor masa de la Tierra y Mercurio según su composición. Se diferencian en que los supermercurios tienen un mayor contenido de hierro, especialmente en su núcleo. Este tipo de exoplanetas son muy excepcionales. De hecho, sólo se conocen ocho, incluyendo los dos recién descubiertos.

Mercurio es uno de los planetas más densos del Sistema Solar y se desconoce el motivo por el que tiene un núcleo relativamente mayor y más masivo que el de la Tierra y el resto de planetas de nuestro sistema. La creencia generalizada es que un cuerpo de elevadas dimensiones impactó contra el planeta y eliminó la mayor parte de su manto original. Otra teoría sostiene que, dado que Mercurio es el planeta más caliente, su alta temperatura podría haber evaporado parte de su manto. El descubrimiento de otros planetas densos, similares a Mercurio, alrededor de otras estrellas es clave para comprender la formación de este tipo de objetos.

Precisamente, el hallazgo de dos supermercurios en un mismo sistema planetario, en lugar de uno, ofrece a los científicos un panorama revelador. "Por primera vez, utilizando el espectrógrafo ESPRESSO, hemos descubierto un sistema con dos supermercurios, lo que nos ayuda a entender cómo se formaron estos planetas”, afirma Alejandro Suárez, investigador del IAC y coautor de este estudio. “La posibilidad de que un gran impacto cree un supermercurio es muy remota, por lo que dos grandes impactos en el mismo sistema parece improbable", aclara.

"Para entender cómo se han formado estos dos supermercurios será necesario seguir caracterizando la composición de estos planetas”, comenta Jonay González, investigador del IAC y coautor del estudio. “El futuro Extremely Large Telescope (ELT) y su espectrógrafo de alta resolución de primera generación, ANDES, proporcionarán por primera vez la sensibilidad y la precisión necesarias para sondear la composición de su superficie y de su posible atmósfera si la tuviera", subraya.

Para el equipo éste es solo un primer paso para conseguir su objetivo final: encontrar otra Tierra. "La existencia de una atmósfera nos permitiría conocer la formación y evolución del sistema planetario y también tiene implicaciones sobre la habitabilidad de los planetas. Nos gustaría ampliar este tipo de estudios a planetas de mayor periodo que tengan temperaturas más favorables", concluye Barros.

Artículo: S. C. C. Barros et al: “HD 23472: A multi-planetary system with three super-Earths and two potential super-Mercuries”, Astronomy & Astrophysics, 2022. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202244293

Contactos en el IAC:

Jonay I. González Hernández, jonay.gonzalez [at] iac.es (jonay[dot]gonzalez[at]iac[dot]es)
Alejandro Suárez Mascareño, asm [at] iac.es (asm[at]iac[dot]es)