Los planetas de tipo terrestre podrían estar formados de carbono

¿Puede haber planetas extrasolares formados de grafito y diamante? Esto suena raro, pero en realidad podría ser muy común, y los exóticos seríamos nosotros

La astronomía es la ciencia de lo exótico, pero lo que más desean los astrónomos es encontrar algo familiar, un planeta como la Tierra, una faz hospitalaria en un cosmos hostil. La nave Kepler, lanzada en marzo, ya es el mejor instrumento para descubrir planetas de tipo terrrestre orbitado estrellas como el Sol, a diferencia de los planetas gigantes que han descubierto hasta ahora los buscadores de planetas. Muchos predicen que 2010 será el año de las exo-Tierras. Sin embargo, si los planetas gigantes, que no muestran el aspecro que esperaban los astrónomos, sirven de indicación, puede que tampoco esas Tierras nos dejen tranquilos por ser familiares.

Los teóricos se han desayunado en los últimos años de que los otros planetas con masa terrestre pueden ser enormes «gotas» de agua, bolas de nitrógeno o mazacotes de hierro. Nombra un elemento o compuesto favorito, y verás que alguien ha imaginado un planeta hecho con él. El espectro de posibilidades depende mucho de la proporción de carbono y oxígeno. Luego del hidrógeno y el helio, son los elementos más abundantes en el universo, y en un sistema planetario embrionario se unen para formar monóxido de carbono. El elemento que queda en un ligero excedente termina dominando la química del planeta.

En el Sistema Solar, domina el oxígeno. Aunque tendemos a pensar que a nuestro planeta lo define el carbono, la base de la vida, en realidad este elemento es un componente minoritario. Los planetas terrestres están hechos de minerales de silicato, ricos en oxígeno. En el Sistema Solar exterior abunda otro compuesto rico en oxígeno, el agua.

Un nuevo estudio muestra en detalle cómo se ha perdido el carbono. Jade Bond, de la Universidad de Arizona y el Instituto de Ciencias Planetarias (PSI), Dante Lauretta, de Arizona, y David O’Brien, de PSI, han simulado cómo se distribuyeron los elementos químicos en el Sistema Solar en el momento de su formación. Hallaron que el carbono permanecía en estado gaseoso dentro del disco protoplanetario y que, eventualmente, fue diseminado hacia al espacio; dejando a la embriónica Tierra sin nada. El carbono que compone nuestros cuerpos debe haber sido traído luego por asteroides y cometas que se formaron en condiciones que les permitieron incorporar este elemento.

Si el equilibrio de carbono-oxígeno se hubiese dado de otra manera, la Tierra hubiese resultado muy diferente, como argumentaron en 2005 Marc Kuchner, en ese momento en la Universidad de Princeton, y Sara Seager, en la Institución Carnegie de Washington. No estaría formada de silicatos sino de compuestos basados en el carbono, como carburo de silicio y, en efecto, carbono puro. La corteza sería mayormente de grafito y, a unos pocos kilómetros bajo la superficie la presiones serían suficientemente altas como que formar una rígida capa de diamante y otros cristales. En lugar de hielo de agua, el planeta tendría monóxido de carbono y hielo de metano; y en lugar de agua líquida, podría tener mares de alquitrán.

La galaxia podría estar repleta de mundos así. De acuerdo a un estudio observacional que cita Bond, la estrella promedio que aloja planetas tiene una proporción mayor de carbono a oxígeno que la que tiene el Sol, y las simulaciones del equipo predicen que los sistemas con más riquezas dan nacimiento a planetas de carbono. “Algunas de estas composiciones difieren mucho de la solar y como resultado producen planetasde tipo terrestre con composiciones vastamente distintas”, comenta Bond.

Para asegurarse de esto, otros estudios han encontrado que el Sol es indistinguible de la estrella media de su clase. La nave Kepler puede ayudar a resolver la cuestión, debido a que incluso con la limitada cantidad de información que puede obtener de los planetas —su masa y radio— será suficiente para definirnos su composición general.

Las Tierras de carbono podrían ser especialmente predominantes dentro de las configuraciones más extrañas, como el entorno de las enanas blancas y las estrellas de neutrones. Las regiones de la galaxia que ricas en elementos pesados, tales como el centro galáctico, tienen proporciones mayores de carbono a oxígeno. Al pasar el tiempo y las estrellas seguir fabricando elementos pesados, el equilibrio global se inclina a favor del carbono.

Estos y otros descubrimientos astronómicos cambian nuestras ideas de lo familiar y lo extraño. La mayor parte de la galaxia es materia oscura; la mayor parte de los soles son más atenuados y rojos que nuestro Sol; y ahora parece que es posoble las otras Tierras no sean especialmente de tipo terrestre. Si algo se aparta de la norma y merece la pena de ser llamado exótico, somos nosotros.

Fuente: Scientifica American. Aportado por Eduardo J. Carletti

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