Un planeta de período ultracorto ( USP ) es un tipo de exoplaneta con un período orbital de menos de un día terrestre. [1] A esta corta distancia, las interacciones de marea conducen a una evolución orbital y de giro relativamente rápida. Por lo tanto, cuando hay un planeta USP alrededor de una estrella madura de la secuencia principal, lo más probable es que el planeta tenga una órbita circular y esté bloqueado por las mareas . [1] No hay muchos planetas USP con tamaños superiores a 2 radios terrestres. [1] Aproximadamente una de cada 200 estrellas similares al Sol ( enanas G ) tiene un planeta de período ultracorto. Existe una fuerte dependencia de la tasa de aparición de la masa de la estrella anfitriona. La tasa de aparición cae del (1,1 ± 0,4)% para las enanas M al (0,15 ± 0,05)% para las enanas F. [1] La mayoría de los planetas de la USP parecen tener una composición similar a la de la Tierra de 70% de roca y 30% de hierro, pero K2-229b tiene una densidad más alta, lo que sugiere un núcleo de hierro más masivo. WASP-47e y 55 Cnc e tienen una densidad más baja y son compatibles con roca pura o un cuerpo de hierro rocoso rodeado por una capa de agua (u otros volátiles). [1]
Una diferencia entre los Júpiter calientes y los planetas terrestres USP es la proximidad de sus compañeros planetarios. Los Júpiter calientes rara vez se encuentran con otros planetas dentro de un factor de 2-3 en período orbital o distancia. En contraste, los planetas terrestres USP casi siempre tienen compañeros planetarios de período más largo. [1] La relación de períodos entre planetas adyacentes tiende a ser mayor si uno de ellos es un planeta USP, lo que sugiere que el planeta USP ha experimentado un decaimiento orbital de marea que aún puede estar en curso. [1] Los planetas USP también tienden a tener inclinaciones mutuas más altas con los planetas adyacentes que los pares de planetas en órbitas más amplias, lo que sugiere que los planetas USP han experimentado excitación de inclinación además del decaimiento orbital. [1]
Se conocen varios planetas gigantes con un período inferior a un día. Su ocurrencia debe ser al menos un orden de magnitud menor que la de los planetas USP terrestres. [1]
Se había propuesto que los planetas USP eran los núcleos rocosos de Júpiter calientes evaporados, sin embargo la metalicidad de las estrellas anfitrionas de los planetas USP es menor que la de las estrellas de los Júpiter calientes, por lo que parece más probable que los planetas USP sean los núcleos de enanos de gas evaporado . [1]
Un estudio realizado por el sondeo TESS-Keck con 17 planetas USP descubrió que estos planetas tienen predominantemente una composición similar a la de la Tierra, con una masa de núcleo de hierro de aproximadamente el 32 % y masas inferiores a la de acreción descontrolada . Los USP también se encuentran casi siempre en sistemas de múltiples planetas alrededor de estrellas con metalicidad solar. [2]
Los estudios de TOI-561b han revelado que es un planeta USP con la densidad más baja (3,8 ± 0,5 g cm −3 ) a fecha de abril de 2022. La baja densidad de este planeta se explica por una enorme capa de agua , sin envoltura de H/He, así como por una atmósfera de vapor de agua prevista . La atmósfera de vapor podría detectarse con JWST en el futuro. Es posible que se necesiten modelos más complejos para explicar por completo las propiedades inusuales de TOI-561b. [3]