Sabemos desde hace tiempo que en nuestra galaxia "faltan" planetas. Creemos tener la respuesta: planetas menguantes

En nuestra galaxia faltan planetas. Concretamente faltan planetas de tamaño medio, más grandes que la Tierra pero menos que Neptuno. Para algunos astrónomos la explicación para este fenómeno está en la hipótesis de los “planetas menguantes”: planetas que encogen hasta convertirse en poco más grandes que el nuestro. Pero, por qué y cómo menguan era un misterio. Hasta ahora.

El núcleo. Según un estudio, la respuesta a estas preguntas podría estar en el interior mismo de los planetas, en su núcleo. Más concretamente en la radiación que emiten. Según la nueva hipótesis planteada por un equipo de investigadores, la radiación procedente del núcleo planetario empujaría y expulsaría los gases de la superficie del planeta. Esto haría que, efectivamente, el volumen del planeta se redujera y éste menguara.

El valle sin planetas. El problema que en última instancia trata de resolver esta hipótesis es el que se ha conocido como el problema del valle del radio. En nuestra galaxia existen numerosos planetas con un radio algo mayor al de la Tierra (1,4 veces más), las llamadas supertierras. También existen planetas con un radio notablemente mayor que el de la Tierra (2,5 veces mayor), los mini-Neptunos.

Pero entre estos dos tamaños existe un vacío. Uno que ha intentado ser explicado en base a diversas hipótesis. Una de ellas propone que los planetas de ese tamaño no siempre son capaces de mantener su atmósfera y que esta tiende a desaparecer dejando a un planeta gaseoso de tamaño sub-neptuniano convertido en un planeta rocoso de menor tamaño. Es decir, un planeta menguante.

Pérdida de masa impulsada por el núcleo. Un planeta puede perder su atmósfera por distintos motivos, generalmente unidos al hecho de que un planeta necesita masa para poder “retener” estas moléculas: el viento solar, los propios movimientos de las moléculas de gas… Los investigadores responsables del último estudio sin embargo creen que la llamada viene de dentro.

O, más bien, que la energía que “expulsa” estas moléculas del área de influencia gravitatoria del planeta procede del núcleo de este. Esta energía emanaría del núcleo planetario en forma de radiación “y esta radiación empuja a la atmósfera desde abajo”, explica en una nota de prensa la coautora del estudio Jessie Christiansen.

Kepler al rescate. La hipótesis de la pérdida impulsada por el núcleo es una de las dos posibles explicaciones dadas al fenómeno de la pérdida de la atmósfera. La segunda es la de la fotoevaporación, la hipótesis que postula que son los vientos solares los que arrastran consigo a la atmósfera.

El reciente estudio utiliza los datos compilados por el telescopio espacial Kepler para compilar pruebas en favor de una u otra hipótesis. El telescopio tomó como referencia dos grupos de estrellas, las Híades y el cúmulo de El Pesebre.

Los investigadores tuvieron en cuenta que, si bien la fotoevaporación es un proceso rápido, la expulsión “nuclear” no lo es tanto. Es por ello y por la relativa juventud de las estrellas analizadas que concluyeron que la abundancia de sub-Neptunos en estos grupos estelares era prueba de que el responsable de la desaparición de los sub-Neptunos de pequeño tamaño debía estar en su propio núcleo.

Un misterio aún por resolver. Las pruebas parecen sustentar la hipótesis, pero el misterio que rodea a estos exoplanetas aún pervive. Quizá tengamos que esperar a contar con instrumentos más potentes para estudiar mejor los planetas que nos acompañan en la Vía Láctea.

Entretanto, quizás el James Webb, el telescopio espacial diseñado para observar el universo más distante pueda echarnos una mano. En las últimas semanas este observatorio nos dio información importante sobre la atmósfera de un exoplaneta, WASP-107b.

Observaciones semejantes de algunos de los más de 5.000 planetas descubiertos hasta la fecha podrían ayudarnos a validar esta teoría o, incluso, a postular otras hipótesis que ayuden a explicar por qué algunos planetas menguan en tamaño o el por qué de este misterioso vacío estadístico del diámetro planetario.

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Imagen | NASA, ESA, CSA, and D. Player (STScI)

*Una versión anterior de este artículo se publicó en noviembre de 2023