Cuando se habla de planetas rocosos, a menudo imaginamos la Tierra: un núcleo metálico denso, un manto de silicato y una fina atmósfera. Sin embargo, esta estructura familiar podría ser una excepción en el Universo, según un nuevo estudio enviado al
Astrophysical Journal.
Los astrónomos han supuesto durante mucho tiempo que los exoplanetas rocosos seguían el mismo patrón que nuestro Sistema Solar. Pero la mayoría de los planetas descubiertos alrededor de otras estrellas son subneptunos o supertierras, mundos más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno. Su formación debería haber sido similar, con hierro en el centro, silicato encima e hidrógeno en la superficie. Sin embargo, la realidad es muy diferente.
Imagen: Argonne National Laboratory / Flickr / CC 2.0
En el interior de estos planetas, las presiones y temperaturas extremas cambian las reglas del juego. Por encima de los 4000 grados Kelvin, el hidrógeno y el silicato fundido se vuelven totalmente miscibles, como el agua y el alcohol. Ya no forman dos capas separadas, sino un único fluido homogéneo. Si un planeta acumula más del uno por ciento de su masa en hidrógeno, su interior se convierte en una mezcla única de hierro, silicato e hidrógeno, sin núcleo ni manto distinguibles.
Esta estructura homogénea tiene consecuencias importantes en la evolución del planeta: influye en su enfriamiento, en su capacidad para retener su atmósfera y en cómo cambia su radio con el tiempo. Los autores del estudio muestran que este modelo de miscibilidad explica naturalmente observaciones intrigantes, como la "brecha de radio" que separa las supertierras de los subneptunos, así como la dependencia del radio con el período orbital.
De este trabajo surge una predicción verificable: si el hidrógeno se libera progresivamente del interior para unirse a la atmósfera, los jóvenes subneptunos deberían parecer más hinchados de lo esperado para su edad. Las observaciones actuales con el telescopio espacial James Webb y las futuras misiones de tránsito podrían pronto confirmar o refutar esta señal.
Por supuesto, persisten reservas. El modelo se basa en extrapolaciones teóricas del comportamiento del hidrógeno, el silicato y el hierro en condiciones aún inaccesibles en laboratorio, aunque los experimentos de alta presión están avanzando. Los balances térmicos internos siguen siendo inciertos, y el enfoque estadístico utilizado solo puede ofrecer una imagen probable, no una certeza.
Al final, la afirmación es audaz: el planeta más común de la Galaxia podría no parecerse en nada a la Tierra. La propia idea de un núcleo planetario, ese pequeño corazón denso y metálico que damos por sentado, podría ser la excepción y no la regla. En este escenario, nuestro propio planeta sería la rareza.
Fuente: Astrophysical Journal (arXiv preprint)