Más ligeros que el algodón de azúcar, más densos que el aire
A 1110 años luz de la Tierra, en la constelación de Volans, dos planetas gigantes orbitan en silencio desafiando los límites de lo que la ciencia consideraba posible: son más ligeros que el algodón de azúcar, más etéreos que cualquier mundo conocido. Un equipo internacional liderado por Oxford ha confirmado que TOI-791 b y TOI-791 c son, en esencia, burbujas cósmicas —estructuras de densidad casi inconcebible— que invitan a repensar cómo nacen y perduran los mundos. Su descubrimiento, tejido entre voluntarios ciudadanos, telescopios antárticos y ocho años de paciencia colectiva, recuerda que el universo guarda aún sus sorpresas más profundas para quienes saben mirar juntos.
- Dos planetas con densidades entre 28 y 35 veces menores que Júpiter rompen los modelos establecidos sobre la formación de gigantes gaseosos.
- Su existencia simultánea en el mismo sistema —algo casi sin precedentes— multiplica la rareza del hallazgo y exige explicaciones que la ciencia aún no tiene del todo.
- La resonancia gravitacional 5:3 que los une provoca variaciones medibles en sus tránsitos, lo que permitió calcular masas y densidades extraordinariamente bajas.
- El telescopio antártico ASTEP capturó tránsitos continuos de más de once horas —los más largos jamás observados íntegramente desde la Tierra— gracias a los meses de oscuridad polar.
- El siguiente paso apunta al telescopio James Webb, que buscará en sus atmósferas huellas de carbono, nitrógeno y oxígeno para descifrar cómo se gestaron estos mundos imposibles.
En la constelación austral de Volans, a 1110 años luz de distancia, orbitan dos planetas que desafían casi todo lo que los astrónomos creían saber sobre los mundos gigantes. Un equipo internacional liderado por la Universidad de Oxford ha confirmado el descubrimiento de TOI-791 b y TOI-791 c, con densidades de apenas 0,038 y 0,047 gramos por centímetro cúbico respectivamente —más ligeros incluso que el algodón de azúcar, y entre 28 y 35 veces menos densos que Júpiter.
Lo que hace el hallazgo aún más singular es que no se trata de un planeta aislado, sino de un sistema doble. Ambos mundos parecen haberse formado juntos a partir del mismo disco de gas y polvo, y están ligados por una resonancia gravitacional 5:3: mientras el interior completa cinco órbitas, el exterior completa casi exactamente tres. Esta danza recurrente produce variaciones en la sincronización de sus tránsitos que permitieron a los investigadores estimar sus masas y confirmar sus densidades extraordinarias. Solo existen otros cuatro sistemas conocidos con múltiples planetas superesponjosos.
El descubrimiento tiene raíces en la ciencia ciudadana: TOI-791 b fue identificado en 2019 por voluntarios del proyecto Planet Hunters TESS, y TOI-791 c fue confirmado en 2023 por el mismo esfuerzo colaborativo. Lo que comenzó como observaciones de aficionados se convirtió en un estudio de ocho años que combinó datos de telescopios en varios continentes. Una contribución decisiva llegó desde la Antártida: el telescopio ASTEP, en la Estación Concordia, aprovechó los meses de oscuridad continua para capturar tránsitos de más de once horas de duración en una sola observación ininterrumpida —los más largos jamás registrados íntegramente desde la Tierra.
La teoría principal apunta a que estos planetas poseen enormes atmósferas de hidrógeno y helio acumuladas en las regiones frías del disco protoplanetario, aunque los detalles del proceso siguen en debate. La autora principal, la doctora George Dransfield, destaca la excepcional rareza de encontrar dos de estos mundos en el mismo sistema. El siguiente paso será observarlos con el telescopio James Webb para analizar si sus atmósferas contienen carbono, nitrógeno y oxígeno, datos que podrían revelar cómo se forman y evolucionan estos sistemas planetarios únicos.
A mil ciento diez años luz de la Tierra, en la constelación austral de Volans, orbitan dos planetas que desafían casi todo lo que los astrónomos creían saber sobre cómo deben ser los mundos gigantes. Un equipo internacional liderado por la Universidad de Oxford acaba de confirmar el descubrimiento de TOI-791 b y TOI-791 c, dos de los planetas de menor densidad jamás detectados en el universo conocido. Son tan extraordinariamente ligeros que flotan en la imaginación como objetos imposibles: más difusos que el algodón de azúcar.
Los números revelan la magnitud de lo inusual. TOI-791 b tiene una densidad de apenas 0,038 gramos por centímetro cúbico, mientras que su hermano planetario, TOI-791 c, alcanza los 0,047 gramos por centímetro cúbico. Para poner esto en perspectiva, Júpiter, el gigante gaseoso de nuestro propio sistema solar, es entre 28 y 35 veces más denso. La Tierra, ese mundo rocoso y compacto que habitamos, es más de cien veces más densa que estos planetas esponjosos. Incluso el algodón de azúcar, ese confite aéreo que se deshace en la lengua, tiene una densidad de alrededor de 0,05 gramos por centímetro cúbico, apenas más que TOI-791 b.
Lo que hace aún más notable este hallazgo es que no se trata de un planeta solitario y extraño, sino de un sistema de dos mundos que parecen ser hermanos gemelos cósmicos. Los investigadores creen que ambos se formaron juntos a partir del mismo disco de gas y polvo que rodeaba a su joven estrella anfitriona, una enana de tipo F7. Están unidos por una relación gravitacional singular conocida como resonancia de movimiento medio 5:3, lo que significa que mientras el planeta interior completa cinco órbitas, el exterior completa casi exactamente tres. Esta danza gravitacional provoca que se atraigan mutuamente de forma recurrente, produciendo cambios perceptibles en la sincronización de sus tránsitos a través de la estrella. Solo existen otros cuatro sistemas conocidos que contienen múltiples planetas superesponjosos, lo que convierte a TOI-791 en un laboratorio excepcionalmente singular para la ciencia planetaria.
El descubrimiento tiene raíces en la ciencia ciudadana. TOI-791 b fue identificado como planeta candidato en 2019 por voluntarios que participaban en el proyecto Planet Hunters TESS, que analiza datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA. TOI-791 c fue confirmado años después, en 2023, a través del mismo esfuerzo colaborativo. Lo que comenzó como observaciones de aficionados se transformó en un estudio riguroso que combinó datos de telescopios distribuidos por todo el mundo durante ocho años. El equipo midió las densidades de los planetas combinando observaciones de sus tamaños y masas: cuando un planeta pasa frente a su estrella, atenúa ligeramente su luz, revelando el tamaño del mundo. Las sutiles variaciones en la sincronización de estos tránsitos, causadas por la atracción gravitatoria entre los dos planetas, permitieron a los investigadores estimar sus masas y calcular densidades que resultaron ser extraordinariamente bajas.
Una parte crucial del descubrimiento provino de un lugar inesperado: la Antártida. El telescopio ASTEP, ubicado en la Estación Concordia, operado conjuntamente por investigadores de la Université Côte d'Azur y colaboradores internacionales, capturó observaciones durante el invierno antártico. Los meses de oscuridad continua ofrecieron una ventaja única: permitieron a los astrónomos capturar los tránsitos excepcionalmente largos de estos planetas, cada uno de más de once horas de duración, en una sola observación ininterrumpida. Estos son los tránsitos planetarios continuos más largos jamás observados en su totalidad desde la Tierra.
La pregunta fundamental que impulsa esta investigación es cómo se forman planetas tan extraordinariamente difusos. La teoría principal sugiere que poseen enormes atmósferas ricas en hidrógeno y helio que constituyen una fracción significativa de su masa total. Estas gigantescas envolturas gaseosas podrían haberse acumulado cuando los planetas se formaron lejos de su estrella anfitriona, en regiones frías del disco protoplanetario, donde el gas pudo enfriarse y agruparse rápidamente alrededor de un núcleo sólido. Pero los astrónomos aún debaten los detalles de este proceso.
La doctora George Dransfield, autora principal del estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, señala que el hallazgo es particularmente raro: "Solo se conocen unos pocos de estos planetas superesponjosos, y es aún más raro encontrar dos en el mismo sistema. Sus densidades extremadamente bajas los convierten en objetivos fascinantes para comprender cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios". El profesor Amaury Triaud, investigador principal del proyecto ASTEP en el Reino Unido, propone el siguiente paso: realizar observaciones con el telescopio espacial James Webb para evaluar si la atmósfera esponjosa contiene especies que contienen carbono, nitrógeno y oxígeno, lo que aportaría nuevos datos sobre la formación de estos planetas inusuales. El profesor Tristan Guillot, investigador principal de ASTEP, subraya que estos sistemas multiplanetarios son complejos, con interacciones gravitacionales que evolucionan durante períodos muy largos, de decenas de años o más. El descubrimiento subraya la importancia de la colaboración internacional continua en astronomía, donde la combinación de observaciones de la Antártida, telescopios espaciales y observatorios de varios continentes fue esencial para revelar la verdadera naturaleza de estos mundos extraordinarios.
Citações Notáveis
Solo se conocen unos pocos de estos planetas superesponjosos, y es aún más raro encontrar dos en el mismo sistema. Sus densidades extremadamente bajas los convierten en objetivos fascinantes para comprender cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios.— Doctora George Dransfield, Universidad de Oxford
Este sistema ofrece un laboratorio único para comprender cómo se forman y evolucionan los planetas superesponjosos. Proponemos realizar observaciones espaciales con el telescopio espacial James Webb para evaluar si la atmósfera esponjosa contiene especies que contienen carbono, nitrógeno y oxígeno.— Profesor Amaury Triaud, Universidad de Birmingham
A Conversa do Hearth Outra perspectiva sobre a história
¿Por qué importa que encontremos planetas tan ligeros? ¿Qué nos dice esto sobre cómo funciona el universo?
Estos planetas desafían nuestras expectativas. Creíamos que los gigantes gaseosos debían ser densos y compactos. Encontrar dos en el mismo sistema nos obliga a repensar cómo se forman los mundos, especialmente cómo acumulan y retienen esas atmósferas masivas de gas.
Mencionas que están unidos por una resonancia gravitacional 5:3. ¿Qué significa eso realmente para ellos?
Es una danza orbital perfecta. Mientras uno completa cinco vueltas alrededor de la estrella, el otro completa casi exactamente tres. Eso no es casualidad; es el resultado de millones de años de interacción gravitatoria que los mantiene en sincronía. Es como si se atrajesen mutuamente en un ritmo cósmico.
¿Cómo descubrieron algo tan lejano? ¿Realmente pueden ver estos planetas?
No los ven directamente. Lo que ven es cómo atenúan la luz de la estrella cuando pasan frente a ella. Esos pequeños cambios en el brillo revelan el tamaño. Y las variaciones en el tiempo de esos tránsitos revelan la masa. Fue ciencia ciudadana la que comenzó todo, voluntarios analizando datos de la NASA.
¿Y la Antártida? ¿Qué tiene de especial observar desde allí?
La oscuridad continua durante meses. Esos tránsitos duran más de once horas cada uno. Desde cualquier otro lugar de la Tierra, la salida del sol interrumpiría la observación. Pero en la Antártida, los astrónomos pudieron ver el tránsito completo sin interrupción, de principio a fin.
¿Qué sigue ahora?
El telescopio James Webb. Quieren analizar la composición química de esas atmósferas esponjosas, buscar carbono, nitrógeno, oxígeno. Eso les dirá cómo se formaron realmente estos planetas y por qué son tan diferentes a todo lo que conocemos.