Tendemos a imaginar los planetas como esferas.La materia de un planeta que se mantiene unida por la gravedad se comprime y se mueve hasta que la gravedad y la presión alcanzan el siguiente punto de equilibrio conocido.equilibrio entero.El equilibrio hidrostático es una de las propiedades definitorias de un planeta.Si el planeta fuera estacionario y tuviera una densidad uniforme, sería una esfera perfecta en equilibrio.Pero debido a que los planetas giran, incluso los planetas más grandes no son esferas perfectas.
Cuando un planeta gira, el área alrededor del ecuador se mueve más rápido que el área cerca de los polos.El ecuador se abulta ligeramente porque la gravedad tiene más dificultades para aferrarse al material ecuatorial.Mediciones cuidadosas de la Tierra, por ejemplo, muestran que está ligeramente abombada.El diámetro de la Tierra a lo largo del ecuador es unos 40 km mayor que el diámetro de polo a polo.Sin embargo, es pequeño en comparación con el tamaño total de la Tierra, por lo que parece una esfera perfecta desde el espacio.
Algunos planetas giran tan rápido que puedes verlos aplanarse a simple vista.Saturno es quizás el mejor ejemplo de esto.Su densidad media es menor que la del agua y es sólo 10 horas “baja”.El caso más extremo de nuestro sistema solar sería el planeta enano Haumea, que rota cada cuatro horas.No hay imágenes de alta resolución de Haumea, pero las observaciones de brillos variables muestran que su diámetro ecuatorial es más del doble de su diámetro polar.
Las cosas se ponen interesantes a medida que los planetas se hacen más grandes.Por ejemplo, Júpiter gira un poco más rápido que Saturno, pero es mucho menos plano.Debido a que Júpiter tiene tres veces la masa de Saturno, la gravedad de Júpiter puede retener mejor los objetos.Los planetas más grandes que Júpiter pueden considerarse esféricos, porque cuanto mayor es la masa, mayor es la fuerza gravitacional.Sin embargo, no siempre es así, como han demostrado estudios recientes.
Este estudio se centra en las enanas marrones en la escala de masas entre estrellas y planetas.La masa de una enana marrón es de aproximadamente 13 a 78 Júpiter.Los objetos con una masa de menos de 78 en Júpiter no son lo suficientemente grandes para fusionar hidrógeno como una estrella adecuada.Los objetos con una masa de 13 o más en Júpiter pueden fusionar algo de deuterio, por lo que en realidad no son planetas.De cerca, las enanas marrones más pesadas parecen pequeñas estrellas rojas, pero las enanas marrones más pequeñas (y – enano) parece muy similar a Júpiter.Aunque más masivas que Júpiter, las enanas y tienen aproximadamente el mismo tamaño y son más densas debido a su mayor gravedad.
Los astrónomos han descubierto más de 2.800 enanas marrones.En la mayoría de los casos solo conocemos las propiedades básicas, pero en 78 de esos casos conocemos el período de rotación.Puedes medir esto observando el cambio en el brillo de la enana a lo largo del tiempo.Debido a que sus capas de nubes tienen características climáticas similares a las de Júpiter, la periodicidad de su brillo nos dice su velocidad de rotación.Cuando el equipo analizó los ciclos de rotación de estos mundos, descubrió que los ciclos de rotación más cortos eran de poco más de una hora.Tres de las enanas marrones estudiadas tienen un período de aproximadamente 1 hora, lo que representa un límite superior.
Esto es muy rápido.Esto significa que cerca del ecuador, algunas de estas enanas marrones giran a más de 100 kilómetros por segundo.Suponiendo que la enana marrón tenga una composición similar a la de Júpiter, este objeto que gira rápidamente tendría una forma plana similar a la de Saturno, a pesar de su gravedad superficial mucho mayor.
No está claro por qué la rotación máxima es de aproximadamente una hora, pero una idea es que si la enana marrón gira más rápido, se romperá.Las enanas marrones no generan calor a través de la fusión, por lo que se enfrían gradualmente a medida que envejecen.Con menos calor y presión, la gravedad aprieta más fuerte y se contrae.Cuanto más cerca está la masa del eje de rotación, más rápido gira la enana marrón.Entonces, las enanas marrones pueden alcanzar este límite superior a medida que envejecen y luego comenzar a descomponerse si intentan girar más rápido.
Es una idea fascinante, pero se necesitan más datos de observación para probarla.A partir de ahora, se puede decir con gran certeza que algunos de los cuerpos celestes similares a planetas más grandes están aplanando las curvas esféricas.
referencia:Tannock, Megan E., et al.“Clima en otro mundo.V. Las tres enanas superenfriadas que giran más rápido.”preimpresión de arXiv arXiv:2103.01990 (2021).