Investigadores del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron han publicado:papelLa semana pasada pudimos explicar una misteriosa diferencia en el tamaño de los planetas más allá de nuestro sistema solar.Los planetas entre 1,5 y 2 veces el radio de la Tierra son muy raros.Este nuevo estudio sugiere que esto puede deberse a que un planeta un poco más grande llamado mini-Neptuno pierde su atmósfera con el tiempo y se encoge, lo que da como resultado una ‘súper Tierra’ un poco más grande que nuestro planeta de origen.Este planeta cambiante solo tiene un tamaño de radio para llenar el espacio, y rápidamente se encoge más allá de él.Las implicaciones para la ciencia planetaria son emocionantes porque confirma que los planetas no son objetos estáticos, sino un mundo dinámico y en evolución.
La investigación de exoplanetas es un campo muy joven.Hasta 1992, nadie había visto un planeta más allá de nuestro sistema solar.Hoy hemos descubierto más de 4.700 de ellos, y el número está creciendo rápidamente con los esfuerzos de los telescopios espaciales dedicados a la caza planetaria como:Kepler(ahora inexistente) y sus sucesores;tess.De repente tenemos un enorme planeta nuevo del tamaño de una muestra para estudiar más allá de los ocho planetas que orbitan alrededor de nuestro sol (lo siento, Plutón).
Kepler, TESS y otros cazadores de planetas han descubierto un nuevo tipo de planeta, los llamados ‘Júpiter calientes’, gigantes gaseosos que orbitan muy cerca de las estrellas.Eran fáciles de encontrar debido a su gran tamaño, y fueron uno de los primeros exoplanetas observados porque su pequeño y rápido período orbital permitía verlos pasar frente a una estrella más de una vez en un corto período de tiempo (algunos calientes). Júpiter duró solo unos pocos días (1 año).
A medida que crece nuestra capacidad para encontrar planetas más pequeños, comenzamos a ver una gran variedad de tipos de planetas, el más pequeño de los cuales es mucho más pequeño que Mercurio.Sin embargo, a medida que aumenta el tamaño de la muestra, queda una brecha extraña entre el radio de la Tierra de 1,5 y 2.Por alguna razón, a los planetas no les gusta tener ese tamaño.
Las teorías anteriores han sugerido que el bombardeo de asteroides podría arrancar la atmósfera de planetas de este tamaño, o que algunos planetas podrían formarse en regiones insuficientemente gaseosas para obtener inicialmente una atmósfera espesa y mantener el tamaño general mucho más pequeño que la ‘brecha’ que hice.
El equipo de investigación, dirigido por Trevor David, abordó el misterio de una nueva manera, considerando si hubo un cambio de tamaño con el tiempo.Los planetas tienden a formarse al mismo tiempo que las estrellas, por lo que puedes estimar la edad de un planeta conociendo su edad.Esto permitió al equipo clasificar los planetas en grupos de edad.
Lo que encontraron fue que las brechas entre los planetas más antiguos (más de 2000 millones de años) estaban centradas en un radio terrestre de 1,8, mientras que los planetas de menos de 2000 millones de años tenían una diferencia de tamaño de cerca de 1,6 radios terrestres.
Esta diferencia sugiere que el mini-Neptuno más pequeño podría fallar en mantener una atmósfera y contraerse, convirtiéndose bastante pronto en una super-Tierra.Más tarde, el mismo proceso ocurre en el mini-Neptuno un poco más grande, desplazando la ‘brecha’.Thomas Sumner de la Fundación SimonsPonerPor lo tanto, esta brecha se entiende mejor como “la brecha entre la Tierra súper grande más grande capaz de mantener su atmósfera y el mini-Neptuno más pequeño”.
¿Qué causa esta contracción atmosférica?Tal vez el gas emitido por las estrellas del planeta se lleva el gas, o por el calor que queda en el propio planeta.Este proceso afecta a todos los planetas hasta cierto punto, pero los planetas más grandes tienen suficiente gravedad, por lo que el efecto rara vez es dramático.
Hay mucho más que aprender sobre los detalles del proceso, como desentrañar un misterio (o al menos explicarlo de manera plausible) y examinar cómo los campos magnéticos pueden afectar el tamaño del planeta y las pérdidas atmosféricas.
la tesisRevista de astronomía.
Aprende más:
Trevor David y otros, “Evolución de la distribución del tamaño de los exoplanetas: formación de supertierras gigantes durante miles de millones de años.“Diario Astronómico.
Tomás Sumner, “Un planeta que se encoge podría explicar los misterios del mundo desaparecido del universo”, La Fundación Simmons.
Crédito de la imagen destacada: Aldaron (Wikimedia Commons).