Desconcertante objeto espacial superdenso podría ser un nuevo tipo de planeta - principal


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Una simulación creada para entender un descubrimiento de la misión Kepler de gigantes de hielo que vagan por el espacio sugiere que podrían ser restos de cuerpos como Neptuno que llegaron demasiado cerca de sus estrellas madre

Misteriosos cuerpos densos exteriores al Sistema Solar podrían ser restos de gigantes de hielo similares a Neptuno que se movieron demasiado cerca de sus soles, según los resultados presentados esta semana en una reunión sobre exoplanetas en la Royal Society de Londres.

Entre los hallazgos más intrigantes de la misión espacial Kepler de la NASA para encontrar exoplanetas, que se puso en marcha en 2009, son unos cuerpos demasiado pesados para su tamaño. En algunos de los raros casos en que los astrónomos pueden estimar tanto la masa y el tamaño de estos distantes planetas descubiertos por la sonda, los objetos tienen radios similares a la de la Tierra, pero son más densos que el hierro puro.

Ninguna teoría convencional existente sobre la formación de planetas puede dar cuenta de densidades así en los planetas de este tamaño. “No hay manera de explicar esto en el Sistema Solar”, dice Olivier Grasset, un geofísico de la Universidad de Nantes, en Francia.

Mundos fósiles

Grasset y sus colaboradores dicen ahora que los cuerpos extraños pueden ser los “núcleos” de planetas fósiles que fueron alguna vez mucho más grandes, una idea que fue propuesta por primera vez por los investigadores en 2011. Estos planetas habrían sido gigantes de hielo que se formaron en las partes externas de un sistema estelar y luego migraron hacia adentro —cuando sus órbitas se vieron afectadas por las interacciones con el gas circundante y el polvo—, tal vez hasta llegar tan cerca de sus soles como Mercurio en nuestro sistema.

Las temperaturas más cálidas cerca de las estrellas, explica Grasset, evaporarían las capas externas de los planetas, que están hechos principalmente de componentes volátiles como el hidrógeno, el helio y el agua. Los núcleos restantes consistiría, en roca y metal, al igual que la mayor parte de la Tierra, y podría llegar a pesar hasta varias veces más que nuestro planeta, por lo que lo que los científicos los llaman súper-Tierras.

Pero estos núcleos se formaron bajo el peso de las capas exteriores de sus planetas a presiones de alrededor de 500 gigapascales —5 millones de veces la presión atmosférica en la Tierra— y temperaturas típicas de aproximadamente 6.000 grados Kelvin. Como resultado, los materiales en estos núcleos deben ser más compactos, y más densos, que la Tierra.

Cambio rápido

Junto con sus colegas Antoine Mocquet, un científico planetario también en Nantes, y Christophe Sotin, geólogo planetario del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, Grasset ha creado una simulación por ordenador para probar la idea.

El equipo encontró que cuando se eliminan las capas exteriores de un gigante de hielo durante miles de millones de años, los materiales se ‘relajan’, ampliándose de nuevo a densidades más comunes. Pero si la separación se produce durante un tiempo geológicamente corto, el enfriamiento repentino mantendría el núcleo bloqueado en su estado denso esencialmente para siempre. “Si el proceso es corto, usted termina con una super-Tierra muy comprimida”, dice Grasset.

Lars Stixrude, geólogo de la Universidad College de Londres, llama a la idea “fascinante”, aunque advierte que aún es incompleta la comprensión de la ciencia del comportamiento de los materiales bajo las extremas temperaturas y presiones de un núcleo de hielo gigante. Grasset está de acuerdo en que existen grandes incertidumbres en los cálculos de su equipo, especialmente en la tasa de relajación de los núcleos desnudos. Pero, añade, él y sus colegas hicieron suposiciones conservadoras.

William Borucki, científico espacial en el Centro Ames de la NASA en Moffett Field, California, y líder de la misión Kepler, dice que la idea es plausible, pero que podrían existir otras maneras para que fuesen arrancadas las capas exteriores de un gigante de hielo. El proceso podría ser el resultado de una colisión cataclísmica con otro objeto del tamaño de un planeta, por ejemplo. O tal vez los núcleos de alta densidad podrían sugerir que se forman planetas por medio de procesos exóticos similares a los de la formación de estrellas. Sean cuales sean las consecuencias, dice, es excitante que los resultados de Kepler estén dando un vuelco a las viejas suposiciones. “Es por eso que hacemos ciencia”.

Este artículo se reproduce con permiso de la revista Nature. El artículo fue publicado por primera vez el 13 de marzo de 2013.

Fuente: Scientific American. Aportado por Eduardo J. Carletti

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