La lista de exoplanetas descubiertos por la humanidad supera ya los 5.000, y se sitúa en las decenas de millar si añadimos los candidatos a exoplaneta aún no confirmados (unos 8.000 adicionales). Pero el tamaño de estos deja entrever un “hueco”, planetas de cierto tamaño que apenas encontramos. Un nuevo modelo de evolución de los planetas ha logrado responder a esta pregunta que intrigaba a los astrónomos.
El valle y los guisantes. El problema del valle del radio es un enigma que procede del hecho de que los exoplanetas descubiertos tienden a tener radios que, o bien son algo superiores al de la Tierra (un 50% más aproximadamente, planetas llamados comúnmente “supertierras”), o son notablemente más grandes (2,5 veces el radio de la Tierra, los llamados “mini-Neptunos”). Entremedias un valle en el que han sido descubiertos muy pocos planetas.
No es el único enigma que ha llamado la atención a los expertos que detectan y estudian los exoplanetas. El enigma de los guisantes en vaina (peas in a pod) hace referencia a otro extraño patrón en los exoplanetas. En este caso, un sistema solar presentaría una serie de exoplanetas de tamaño semejante y con órbitas “armónicas”.
Dos pájaros de un tiro. Un equipo germano-estadounidense de investigadores ha desarrollado una teoría que podría ayudar a explicar estos fenómenos. El estudio ha sido presentado en un artículo en la revista The Astrophysical Journal Letters. La clave estaría en los movimientos que realizan los planetas en los primeros millones de años tras su creación, y en cómo estos colisionan entre sí.
“Creo que somos los primeros en explicar el valle del radio utilizando un modelo de formación planetaria y evolución dinámica que (…) considera múltiples restricciones observacionales” explicaba en una nota de prensa André Izidoro, uno de los autores del estudio. “También somos capaces de mostrar que un modelo de formación planetaria que incorpora impactos gigantes es consistente con la característica de los guisantes en vaina propia de los exoplanetas.”
50 millones de años en una simulación. Izidoro y el resto del equipo recurrieron a una supercomputadora para simular los primeros 50 millones de años en el desarrollo de un sistema planetario. El modelo parte de discos protoplanetarios, los discos de materia que se acumulan alrededor de algunas estrellas jóvenes de los que acaban surgiendo los planetas.
Inicios turbulentos. Este disco protoplanetario se disipa tiempo después de la formación de los primeros planetas. Cuando desaparece así lo hace su influencia gravitatoria, influencia que los mantenía en órbitas armónicas y cercanas a la estrella. Al desaparecer este influjo gravitatorio, los planetas “migran” a nuevas órbitas, lo cual desata un pequeño caos que culmina con choques entre los planetas.
“La migración de los planetas jóvenes hacia sus estrellas-huésped crea una sobrecarga y frecuentemente resulta en colisiones cataclísmicas que arrasan las atmósferas ricas en hidrógeno de los planetas” explicaba Izidoro. Los resultados de estas carambolas planetarias simulados el equipo eran consistentes con la existencia de dos tipos de planeta dominante, las supertierras y los mini-Neptunos, así como en la pervivencia de algunos “guisantes”, coordinados en sus “vainas” orbitales.
Comprender mejor nuestro entorno. Pero las implicaciones del nuevo estudio también pueden permitirnos conocer mejor la historia de nuestro propio sistema solar. Según explica el coautor del estudio, los impactos entre planetas “como el que formó nuestra luna, son probablemente un resultado genérico de la formación planetaria”.
Más trabajo para el Webb. Los autores del estudio están ahora a la espera de poder validar su teoría. Para ello cuentan con una de las herramientas más potentes, el Telescopio Espacial James Webb (JWST), el juguete nuevo de la astronomía.
El JWST podría comprobar si las predicciones en cuanto a la evolución de los planetas se cumplen en los numerosos sistemas hallados hasta la fecha. Una de estas predicciones, según el equipo, es que un numero importante de los planetas con el doble de tamaño que la Tierra deberían mantener su atmósfera rica en hidrógeno y una hidrosfera compuesta de agua.
Imagen | NASA/ESA/G. Bacon (STScI)
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