Los metales están en todas partes del universo, desde planetas gigantes de gas caliente de los que llueve hierro fundido hasta elementos pesados que se forman cuando las estrellas se convierten en supernovas. Sin embargo, el exoplaneta GJ367b es mejor que todos ellos porque está hecho enteramente de metal. GJ367b es un planeta extremo. Este "súper Mercurio" orbita su estrella cada 7,7 horas y fue descubierto por primera vez por el cazador de planetas TESS de la NASA en 2015.
Ahora, científicos de la Universidad de Turín en Italia y la Universidad Estatal de Turingia en Alemania han realizado las últimas mediciones del planeta utilizando el espectrógrafo HARPS de ESO y observaciones iniciales TESS. Descubrieron que el objeto es casi dos veces más denso que la Tierra, lo que sugiere que probablemente esté hecho de hierro sólido.
Aunque GJ367b es ahora un planeta de hierro sólido, es posible que alguna vez haya sido el núcleo de un antiguo planeta rocoso.
"Gracias a nuestras estimaciones precisas de masa y radio, exploramos la posible composición interna y estructura de GJ367b y descubrimos que se espera que tenga un núcleo de hierro. Sin embargo, el núcleo de hierro ocupa más del 90% de la superficie del planeta", dijeron los científicos en un estudio reciente publicado en The Astrophysical Journal Letters.
Cuando se descubrió GJ367b, era simplemente otro exoplaneta en un sistema estelar distante. Debido a que la diferencia de tamaño entre ella y la estrella no es grande, es relativamente fácil para TESS identificarla. Cuando el brillo de la estrella disminuya, TESS capturará un exoplaneta que está superando a la estrella porque su luz está temporalmente bloqueada por un planeta. Varios factores hacen que GJ367b sea más obvio. Si bien todavía es pequeño en comparación con las estrellas, no es tan pequeño como la Tierra en comparación con el Sol, por lo que bloquea más luz durante el tránsito. También orbita muy cerca y es increíblemente rápido.
Pero de qué está hecho no es tan obvio. Encontrar la densidad de un objeto en función de su masa y radio permite a los científicos comprender su composición. TESS midió el radio de GJ367b en función de cuánto bloqueaba la luz. Para determinar la masa del planeta, los científicos utilizaron mediciones posteriores de la velocidad radial, que detectan la atracción gravitacional del planeta sobre su estrella anfitriona.
La densidad de GJ367b es asombrosa, 1,85 veces la densidad de la Tierra, que es básicamente la misma que la densidad del hierro. Ahora es el planeta más denso con el período orbital más corto conocido y el súper Mercurio más denso. Pero ¿cómo podría un planeta entero estar hecho únicamente de hierro?
"Actualmente no está claro cómo se formaron planetas de baja masa y alta densidad como GJ367b. Las posibles vías pueden incluir la formación a partir de material más rico en hierro de lo que comúnmente se piensa en los discos protoplanetarios", dijeron los científicos en el mismo informe de investigación.
Pero hay muchas otras vías posibles. Todos los escenarios de formación más probables se basan en el hecho de que GJ367b alguna vez fue un planeta rocoso, no muy diferente de la Tierra o Marte. Sus dos planetas compañeros están en órbitas más distantes y también son rocosos, por lo que es posible que los tres se hayan formado de la misma manera. Sin embargo, GJ367b ha tenido una historia única desde entonces, con sus capas rocosas externas desapareciendo gradualmente hasta que casi solo queda su núcleo interno.
Es posible que las capas externas de GJ367b hayan sido arrancadas en una colisión o una serie de colisiones, que es lo que se cree que le sucedió a Mercurio. Si un objeto, o suficientes objetos, lo golpean con la masa y la velocidad de impacto adecuadas, las capas rocosas podrían desprenderse y desaparecer.
Otra posibilidad es que GJ367b se enfrentara a una intensa radiación mientras orbitaba tan cerca de su estrella, quemando todo lo demás excepto su núcleo de hierro sólido. Es posible que la materia externa se haya sublimado y luego desaparecido en el espacio. Es posible que GJ367b también haya experimentado alguna combinación de colisión e irradiación para convertirse en el planeta metálico que es hoy.
Cómo llegó a acercarse tanto a la estrella también es un misterio sin resolver, dado que es poco probable que se haya formado allí. Los científicos creen que las interacciones gravitacionales con otros planetas pueden haber provocado que migrara hacia el interior desde donde se formó.
Un estudio más profundo de este planeta puede, en última instancia, decirnos más sobre cómo se forman y evolucionan los planetas rocosos y los planetas con períodos orbitales cortos.