Astrónomos de Canarias descubren que una estrella engulló un planeta

Una estrella parecida al Sol, y situada a unos 90 años luz de distancia de la Tierra, se ha comido uno o dos planetas de su entorno y los restos están ahora en la capa más superficial del astro. Lo han descubierto cuatro astrónomos, liderados por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), que consideran que el banquete astronómico es la interpretación más plausible de lo que han detectado.

El hallazgo es producto de una buena idea y de una labor minuciosa de observación con uno de los cuatro telescopios VLT, de ocho metros de diámetro, situado en Chile, y complicados análisis. Pero la idea es fácil de comprender. Los astrónomos han buscado -y encontrado- en la estrella HD 82943 la huella del isótopo más ligero de litio, un elemento de la fase de formación del astro, pero que se quema pronto en el proceso de fusión termonuclear por el que lucen las estrellas. Sin embargo, el isótopo litio 6 permanece en los planetas y en los cuerpos denominados enanas marrones porque son demasiado poco masivos como para que haya en su interior condiciones de presión y temperatura suficientes para quemarlo.

HD 82943 es una de las aproximadamente 60 estrellas alrededor de las cuales se ha detectado, indirectamente, hasta ahora la presencia de planetas.

Garik Israelián y Rafael Rebolo, del IAC, junto con los investigadores del Observatorio de Ginebra Nuno Santos y Michael Mayor, han comprobado que la proporción de litio 6 respecto a la de litio 7 encontrada en HD 82943 es similar a la de meteoritos de nuestro sistema solar, lo que sugiere que el litio 6 proviene muy probablemente de uno o más planetas que habrían caído en la estrella debido a migraciones de estos cuerpos bajo el efecto de las interacciones gravitatorias del sistema. El hallazgo se presenta en el último número de la revista Nature. 'Es la primera vez que se encuentra una evidencia tan directa de un fenómeno semejante', señala Rebolo.

Un Júpiter o una Tierra

La víctima tragada por el astro podría ser un plantea gaseoso con masa equivalente a dos o tres veces la de Júpiter, o un planeta como la Tierra. La composición de Júpiter (esencialmente hidrógeno y helio) es similar a la de las estrellas, no así la de los planetas tipo Tierra, por lo que al verificar qué elementos están presentes en la capa superior de HD 82943, los astrónomos pueden determinar las características del cuerpo engullido. Para aclarar esta incógnita, los investigadores están ahora haciendo más observaciones y análisis del contenido químico de la estrella.

'La caída de un planeta -o quizás más de uno- en el pasado hacia HD 82943 debió suponer un fenómeno impresionante. Para hacernos una idea, imaginemos el cometa Shoemaker-Levy 9, que impactó sobre Júpiter, y multipliquemos la energía de aquel impacto por un factor de al menos cien mil millones', comenta Israelián, astrónomo armenio que trabaja con Rebolo con un contrato posdoctoral en el IAC.

La estrella en cuestión tiene una masa aproximadamente un 10% mayor que la del Sol, explica Rebolo, y es algo más vieja (6.000 millones de años frente a los 4.500 millones de nuestra estrella). Y aquel astro tiene al menos dos planetas similares a Júpiter girando a su alrededor.

Rebolo puntualiza: 'Esta estrella está en una fase comparable a la actual del Sol y que el planeta debió caer en ella sin que ésta variase su tamaño. Éste es un proceso totalmente diferente al que le ocurrirá a nuestro astro dentro de unos 5.000 millones de años, cuando pase a la fase de gigante roja al agotarse su combustible nuclear (hidrógeno) y se expanda hasta las regiones en que se encuentra nuestra Tierra; en esa fase, el Sol aumentará su tamaño, que puede llegar a ser incluso mayor que 200 veces el actual'.

Explicación alternativa

Rebolo y sus colegas han buscado explicaciones alternativas a la caída del planeta en HD 82943 para dar cuenta de lo que han observado. Lo primero que se plantearon es si el astro podría haber producido la cantidad de litio 6 que ahora tiene. 'La respuesta es negativa', dice el investigador del IAC, 'porque hemos calculado cuánto litio podría producirse por procesos de aceleración y choque de partículas como los que se dan en el Sol y vemos que sólo se habría creado menos de un 1% de la cantidad que hemos medido en HD 82943'. Otra posibilidad es que, en contra de lo que indica la teoría de formación estelar, se conserve el litio 6 en el astro, pero los científicos la han descartado.

Desde que Mayor descubrió el primer planeta extrasolar, los astrónomos han descubierto varias decenas. Lo sorprendente es que tienen masas similares a la de Júpiter o superiores, pero giran alrededor de su estrella en órbitas muy elípticas y excéntricas, acercándose al astro a distancias como la de Mercurio al Sol.

HD 82943 se observa preferentemente desde el hemisferio sur. Por ello, Rebolo y sus colegas han recurrido a los excelentes telescopios gigantes VLT del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Paranal (Chile).