COCONUTS-2b

Summary

COCONUTS-2b es un exoplaneta gigante gaseoso que orbita la estrella de tipo M L 34-26. Con una masa equivalente a 8 MJ,[1]​ tarda más de un millón de años en completar una órbita alrededor de la estrella, que orbita a 7506 UA de distancia.[2]

COCONUTS-2b

COCONUTS-2b fotografiado por unWISE. El planeta en el centro de la imagen destaca por su color rojo. La estrella anfitriona no aparece aquí.
Descubrimiento
Descubridor Zhoujian Zhang
Michael Liu
Zach Claytor
William Best
Trent Dupuy
Robert Siverd
Fecha Agosto de 2011 (como una enana marrón errante)

Julio de 2021 (como planeta)
Método de detección Imagen directa
Designaciones WISEPA J075108.79-763449.6
Categoría enana marrón
Estrella madre
Orbita a L 34-26
Constelación Chamaeleon
Ascensión recta (α) 07h 49m 12.678s
Declinación (δ) −76° 42′ 06.72″
Distancia estelar 35.519 ± 0.007 años luz
Masa 0.37 ± 0.02 M
Radio 0.388 ± 0.011 R
Temperatura 3,406 ± 69 K
Elementos orbitales
Semieje mayor 7,506+5,205
−2,060
UA
Elementos orbitales derivados
Período orbital sideral 1.1+1.3
−0.4
×106 años
Características físicas
Masa 8 ± 2 MJ
Radio 1.11+0.03
−0.04
 RJ
Gravedad log(g) = 4.19+0.18
−0.13
 cgs
Características atmosféricas
Temperatura 483+44
−53
 K

El planeta fue descubierto en 2011 y se identificó inicialmente como una enana marrón flotante de tipo T9 con la denominación WISEPA J075108.79−763449.6.[3]​ Durante el sondeo COOL Companions ON Ultrawide OrbiTS (COCONUTS), se anunció su asociación con L 34-26 en 2021.[4]​ A una distancia de 35.5 años luz (10.9 pársecs), COCONUTS-2b fue el exoplaneta más cercano a la Tierra fotografiado directamente[5]​ hasta que se fotografió Épsilon Indi Ab en 2024.

Escenarios de formación propuestos

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Los investigadores descubrieron que es improbable que COCONUTS-2b se formara dentro del disco protoplanetario de la estrella anfitriona, sino que podría haberse formado por separado.[6][7]

Las peculiares propiedades de COCONUTS-2b podrían explicarse con diferentes escenarios, como los propuestos por Marocco et al. en 2024. Estas propiedades podrían explicarse por una relación carbono-oxígeno no solar, lo que significa que se formó dentro de un disco alrededor de L 34-26. En este escenario, la forma más probable de que COCONUTS-2b alcanzara una órbita más alta es mediante el paso estelar de dos sistemas binarios o dos sistemas planetarios. En el segundo escenario, L 34-26 no es realmente joven, sino que imita su juventud debido a interacciones de marea o magnéticas con una compañera invisible. En este escenario, COCONUTS-2b sería una enana marrón vieja. En un tercer escenario, COCONUTS-2b podría ser una enana marrón vieja capturada. Sin embargo, esto se considera improbable debido a que el paso estelar requiere una baja velocidad.[8]

Otro estudio descubrió que su modelo mostraba una metalicidad inferior a la de la estrella anfitriona, lo cual es incompatible con una formación de tipo binario in situ. Solo su tercer modelo es consistente con una formación de tipo binario, ya que en este modelo la metalicidad de la estrella anfitriona y del planeta coincidía.[1]

Atmósfera

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El tipo espectral del planeta sugiere altas cantidades de metano, vapor de agua y bajas cantidades de monóxido de carbono en la atmósfera de COCONUTS-2b. También podría presentar nubes y un proceso de desequilibrio en su atmósfera.[3][6]​ Debido a su gran separación orbital, COCONUTS-2b es un excelente laboratorio para estudiar la atmósfera y la composición de exoplanetas gigantes gaseosos jóvenes.[9]​ Los astrónomos estiman que la temperatura del planeta ronda los 434 K (161 °C; 322 °F).[6]

Las observaciones con Gemini/Flamingos-2 mostraron un tipo espectral de T9.5 ± 0.5, cerca de la transición T/Y. El espectro también es más consistente con la química en desequilibrio y la presencia de nubes. Además, la atmósfera muestra una estructura térmica diabática, lo que significa que el perfil de presión-temperatura no es adiabático. Adiabático significa aquí un aumento de la temperatura con la presión. La observación también indica una metalicidad sub- o cercana a la solar.[1]

 
L 34-26 (COCONUTS-2A) y su compañero planetario fotografiados por unWISE

Estrella anfitriona

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L 34-26, también conocida como COCONUTS-2A y TYC 9381-1809-1, es una estrella enana de tipo M3 ubicada a 35 años luz de la Tierra, en la constelación de Chamaeleon. La estrella tiene aproximadamente un tercio de la masa del Sol, con una edad de entre 150 y 800 millones de años.[10]

Investigadores que utilizaron TESS descubrieron que L 34-26 presentaba erupciones estelares aproximadamente cada 0.48 días. Fue la estrella anfitriona de planetas más activa de su muestra. El equipo que estudió la estrella anfitriona también descubrió que L 34-26 rota rápidamente, con un período de rotación de 2.83 días. El planeta no debería verse afectado por las erupciones debido a la gran separación orbital.[11]​ La estrella se ve casi en el ecuador con i = 81.8 ± 5.8 grados y podría pertenecer a la corona propuesta de la Osa Mayor, que tiene 400 millones de años.[8]

Referencias

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  1. a b c Zhang 张, Zhoujian 周健; Mukherjee, Sagnick; Liu, Michael C.; Fortney, Jonathan J.; Mader, Emily; Best, William M. J.; Dupuy, Trent J.; Leggett, Sandy K. et al. (1 de enero de 2025). «Disequilibrium Chemistry, Diabatic Thermal Structure, and Clouds in the Atmosphere of COCONUTS-2b». The Astronomical Journal 169 (1): 9. ISSN 0004-6256. doi:10.3847/1538-3881/ad8b2d. Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  2. News, U. H. (27 de julio de 2021). «Massive COCONUTS exoplanet discovery led by UH grad student | University of Hawaiʻi System News». www.hawaii.edu (en inglés estadounidense). Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  3. a b Davy Kirkpatrick, J.; Cushing, Michael C.; Gelino, Christopher R.; Griffith, Roger L.; Skrutskie, Michael F.; Marsh, Kenneth A.; Wright, Edward L.; Mainzer, A. et al. (1 de diciembre de 2011). «The First Hundred Brown Dwarfs Discovered by the Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE)». The Astrophysical Journal Supplement Series 197 (2): 19. ISSN 0067-0049. doi:10.1088/0067-0049/197/2/19. Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  4. «COCONUTS-2 b - NASA Science» (en inglés estadounidense). 19 de agosto de 2021. Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  5. Siegel, Ethan. «Astronomers Go Nuts For Closest Exoplanet Directly Imaged Ever: COCONUTS-2b». Forbes (en inglés). Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  6. a b c Zhang 张, Zhoujian 周 健; Liu, Michael C.; Claytor, Zachary R.; Best, William M. J.; Dupuy, Trent J.; Siverd, Robert J. (1 de agosto de 2021). «The Second Discovery from the COCONUTS Program: A Cold Wide-orbit Exoplanet around a Young Field M Dwarf at 10.9 pc». The Astrophysical Journal Letters 916 (2): L11. ISSN 2041-8205. doi:10.3847/2041-8213/ac1123. Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  7. Marley, Mark S.; Fortney, Jonathan J.; Hubickyj, Olenka; Bodenheimer, Peter; Lissauer, Jack J. (20 de enero de 2007). «On the Luminosity of Young Jupiters». The Astrophysical Journal (en inglés) 655 (1): 541-549. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/509759. Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  8. a b Marocco, Federico; Kirkpatrick, J. Davy; Schneider, Adam C.; Meisner, Aaron M.; Popinchalk, Mark; Gelino, Christopher R.; Faherty, Jacqueline K.; Burgasser, Adam J. et al. (1 de junio de 2024). «Thirteen New M Dwarf + T Dwarf Pairs Identified with WISE/NEOWISE». The Astrophysical Journal 967 (2): 147. ISSN 0004-637X. doi:10.3847/1538-4357/ad3f1d. Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  9. «Massive exoplanet 'Coconuts-2b' could help reveal the secrets of young gas giants». CNET (en inglés). Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  10. Lazaro, Enrico de (3 de agosto de 2021). «Giant Exoplanet Orbits Its Host Star Once Every 1.1 Million Years | Astronomy | Sci-News.com». Sci.News: Breaking Science News (en inglés estadounidense). Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  11. Stelzer, B.; Bogner, M.; Magaudda, E.; Raetz, St. (2022-09). «Flares and rotation of M dwarfs with habitable zones accessible to TESS planet detections». Astronomy & Astrophysics 665: A30. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/202142088. Consultado el 5 de mayo de 2025. 
  •   Datos: Q5098117
  •   Multimedia: COCONUTS-2 b / Q5098117