Los astrónomos han observado un inusual planeta similar a Júpiter en órbita alrededor de una estrella enana roja fría utilizando el telescopio WIYN de 3,5 metros del Observatorio Nacional de Kitt Peak, en Arizona. Este planeta, designado como TOI-3757 b, se encuentra a unos 580 años luz de la Tierra en la constelación de Auriga, el auricular, y es el planeta de menor densidad jamás descubierto alrededor de una estrella enana roja. Los investigadores estiman que su densidad media es equivalente a la de un malvavisco.

Las estrellas enanas rojas son los miembros más pequeños y débiles de las llamadas estrellas de la secuencia principal, estrellas que convierten el hidrógeno en helio a un ritmo uniforme en sus núcleos. Aunque son «frías» en comparación con estrellas como nuestro Sol, las estrellas enanas rojas pueden ser extremadamente activas y desencadenar violentas erupciones que pueden despojar a un planeta de su atmósfera. El hecho de que un gigante gaseoso de este tipo orbite allí, de entre todos los lugares, se consideraba hasta ahora bastante improbable.

«Tradicionalmente se ha considerado que los planetas gigantes alrededor de las estrellas enanas rojas son difíciles de formar», afirma Shubham Kanodia, investigador del Laboratorio de la Tierra y los Planetas de la Institución Carnegie para la Ciencia y autor principal de un artículo publicado en The Astrophysical Journal. «Hasta ahora, esto sólo se ha estudiado con pequeñas muestras de sondeos Doppler, que suelen encontrar planetas gigantes a mayores distancias de estas estrellas enanas rojas. Hasta ahora, no hemos tenido una muestra lo suficientemente grande como para encontrar planetas gaseosos cercanos de forma sólida».

Entonces, ¿cómo pudo formarse TOI-3757 b? El equipo de Kanodia cree tener una solución a este misterio. Según ellos, la densidad particularmente baja de TOI-3757 b podría deberse a dos factores. Se supone que los gigantes gaseosos comienzan con un núcleo rocoso masivo, que es unas diez veces más pesado que la Tierra, y luego aglutinan rápidamente grandes cantidades de gas de su entorno. Ahora la estrella madre de TOI-3757b tiene una menor abundancia de elementos pesados en comparación con otras enanas M. Esto podría haber provocado que el núcleo rocoso del planeta se formara más lentamente, prácticamente por falta de materias primas, lo que retrasó el inicio de la acreción de gas y, por tanto, afectó a la densidad global del planeta. El segundo factor podría ser la órbita del planeta, que se cree que es ligeramente elíptica. Hay momentos en los que se acerca más a su estrella que en otros, lo que provoca un sobrecalentamiento considerable, que aparentemente ha inflado la atmósfera del planeta.

El planeta fue descubierto por primera vez por el satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. TESS siguió el traslado del planeta TOI-3757 b frente a su estrella, lo que permitió a los astrónomos calcular que el diámetro del planeta era de unos 150.000 kilómetros, es decir, ligeramente mayor que el de Júpiter. El planeta completa una órbita completa de su estrella anfitriona en sólo 3,5 días, 25 veces menos que el planeta más cercano de nuestro sistema solar -Mercurio-, que tarda unos 88 días en hacerlo.

Los astrónomos midieron entonces el movimiento aparente de la estrella a lo largo de la línea de visión, también conocido como velocidad radial. Estas mediciones dieron la masa del planeta, que es aproximadamente una cuarta parte de la de Júpiter, o sea, unas 85 veces la masa de la Tierra. Conocer el tamaño y la masa permitió al equipo de Kanodia calcular la densidad media de TOI-3757 b en 0,27 gramos por centímetro cúbico. Esto lo convertiría en menos de la mitad de la densidad de Saturno (el planeta de menor densidad del sistema solar), en una cuarta parte de la densidad del agua (lo que significa que estaría flotando en una bañera gigante llena de agua), o incluso en una densidad similar a la de un malvavisco.