Una tostadora eléctrica de tamaño planetarío podría explicar por qué algunos exoplanetas son tan grandes. Un fenómeno relacionado podría ser el responsable de mantener a raya los vientos que forman las franjas de Júpiter
Se han encontrado más de 150 planetas orbitando más cerca de sus estrellas que lo que Mercurio está del Sol. Muchos de estos gigantes de gas «abrazados» a sus estrellas, —conocidos como «Júpiters calientes» porque pueden tener temperaturas de superficie de 2.000 ° C o más— tienen una masa similar a Júpiter, pero puede tener hasta seis veces su volumen.
Algo debe estar calentando el interior de estos planetas para hacer que se inflen de esta manera; ¿pero qué es? La radiación de la estrella no puede ser la fuente, ya que la mayoría de ésta es irradiada de regreso hacia el espacio por el gas en la superficie.
Los efectos de calentamiento gravitacional podrían funcionar en los planetas con órbitas alargadas. El cambiante tirón gravitatorio de la estrella en el planeta que la orbita podría crear fricciones que flexionen su interior, posiblemente generando calor suficiente para causar la expansión que vemos. Pero este mecanismo no puede explicar por qué algunos planetas con una órbita circular —como TrES-4, que es menos masivo que Júpiter, pero con 1,8 veces más diámetro— pueden llegar a ser tan grandes.
Konstantin Batygin y David Stevenson, del California Institute of Technology en Pasadena, sugieren ahora que la energía que falta podría ser originada en un viento de partículas cargadas que circunda el planeta. La temperatura en la atmósfera de un Júpiter caliente es lo suficientemente alta como para arrancar un gran número de electrones de átomos como el sodio y el potasio. Estos electrones podrían ser azotados por los vientos alrededor del planeta e interactuar con su campo magnético, generando una corriente que puede extenderse profundamente en el planeta (ver diagrama), calentando el interior como el elemento irradiante de una tostadora eléctrica (arxiv.org/abs/1002.3650).
«El escaso poder que se está depositando no puede ser suficiente para inflar el planeta», dice Adam Burrows de la Universidad de Princeton, que modela las propiedades de los exoplanetas, pero no está asociado con este estudio.
Burrows añade que se necesitan modelos más detallado para determinar si las corrientes generadas de esta forma llegarían lo suficientemente lejos en el interior del Júpiter caliente como para soplar hacia afuera. «Esto sólo puede funcionar en algunos momentos, en algunos planetas.»
Si la teoría resulta correcta, podría «matar dos pájaros de un tiro», dice Burrows, debido a que un mecanismo similar podría desempeñar un papel en el mantenimiento de la velocidad de las bandas de viento que se mueven alrededor de Júpiter y Saturno. Estos vientos pueden ser impulsadas por las variaciones de temperatura entre las regiones que reciben diferentes cantidades de luz solar o por la agitación generada por el propio calor del planeta. Pero es necesario otro proceso para mantener a estos vientos moviéndose a velocidades constantes.
A pesar de que estos gigantes de gas son demasiado fríos para liberar electrones de la misma manera que en los Júpiters calientes, el calor más profundo en el planeta puede remover electrones del hidrógeno y otros elementos. La interacción de estos electrones con el campo magnético de un planeta, como Batygin ha propuesto para los exoplanetas, puede crear una contra-fuerza que ayude a frenar el viento.
El telescopio espacial James Webb de la NASA, con lanzamiento previsto en 2014, podría ayudar a perfeccionar el modelo afinando la velocidad de los vientos en los exoplanetas inflados.
Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti
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