Los planetas extrasolares son una colección diversa de mundos nuevos y valientes en órbitas distantes alrededor de estrellas más allá de nuestro propio Sol. De esta vasta población de mundos recién descubiertos, algunos se parecen mucho a los planetas que habitan nuestro propio Sistema Solar, mientras que otros son tan exóticos que no se parecen a nada que los astrónomos alguna vez hayan soñado, es decir, hasta que finalmente se descubrieron. En diciembre de 2018, un equipo de astrónomos de las Universidades de Zúrich en Suiza y Cambridge en el Reino Unido, anunció su propio descubrimiento de un tesoro lleno de exoplanetas tan exóticos: una nueva clase de mundos distantes más allá de nuestro Sistema Solar, nunca antes había soñado. Estas súper-tierras nacieron a altas temperaturas de tostado cerca de sus ardientes estrellas madre, y contienen grandes cantidades de aluminio, calcio y sus óxidos, incluidos el zafiro y el rubí.

La historia comienza muy lejos, en la constelación. Casiopea, veintiún años luz de la Tierra. En esa ubicación remota, acecha un planeta con el nombre de la guía telefónica que suena HD219134 b, y este mundo lejano, fascinante y desconcertante, orbita a su estrella madre con un año que dura solo tres días. Debido a que la masa del planeta extraño es casi cinco veces mayor que la de la Tierra, se ha clasificado como súper tierra. Sin embargo, a diferencia de nuestro propio planeta, probablemente no contiene un núcleo oculto masivo compuesto de hierro. Sin embargo, HD219134 b está rico en aluminio y calcio.

«Quizás brilla de rojo a azul como los rubíes y los zafiros, porque estas piedras preciosas son óxidos de aluminio, que son comunes en el exoplaneta», comentó la Dra. Caroline Dorn en un 19 de diciembre de 2018 Comunicado de prensa de la Universidad de Zurich. El Dr. Dorn es astrofísico en el Instituto de ciencias computacionales en la universidad de Zurich. HD219134 b es uno de los tres candidatos que los astrónomos creen que podría pertenecer a esta nueva y exótica clase de exoplanetas. La Dra. Dorn y sus colegas de las Universidades de Zurich y Cambridge informan sobre sus hallazgos en la revista británica. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (MNRAS). los Real Sociedad Astronómica (RAS) Está en Londres.

Súper Tierras!

UNA súper tierra se define como un planeta extrasolar que tiene una masa más alta que la de la Tierra, pero es considerablemente menor que la del dúo de azul de nuestro Sistema Solar gigantes de hielo, Urano y Neptuno. De este dúo helado, que baila alrededor de nuestro Sol en las regiones exteriores poco iluminadas de nuestro Sistema Solar, Urano cuenta con una masa de 15 Tierras, mientras que la masa de Neptuno es 17 veces mayor que la de nuestro planeta.

El termino súper tierra en sí mismo se refiere exclusivamente a la masa de un planeta, y no sugiere nada sobre las condiciones de la superficie o la posible habitabilidad del mundo distante. El término alternativo enanos de gas a veces se usa como referencia para estos mundos, y puede ser un término más preciso que súper-tierras para aquellos en el extremo superior de la escala de masa. Esta designación alternativa fue sugerida por la astrónoma cazadora de planetas Dra. Sara Seager del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Massachusetts. Sin embargo, la designación mini-Neptunes También es utilizado por algunos astrónomos.

Porque súper-tierras se definen solo por sus masas, el término no se refiere a composiciones, temperaturas, propiedades orbitales, habitabilidad potencial o ambientes. Si bien los astrónomos están de acuerdo en su mayoría en el límite superior de 10 masas terrestres, el límite inferior no se ha determinado con tanta precisión y varía de aproximadamente 1.9 a 5 veces la masa de la Tierra. El termino súper tierra También es utilizado por los astrónomos para definir aquellos planetas que son más grandes que los planetas similares a la Tierra, pero más pequeños que mini-Neptunes (de 0,8 a 1,25 radios terrestres). Sin embargo, algunos investigadores proponen que el término súper tierra solo debe usarse en referencia a planetas rocosos sin una atmósfera significativa, o planetas que tienen no solo atmósferas sino también superficies sólidas u océanos con un límite definido existente entre líquido y atmósfera, una estructura que es el cuarteto de planetas gaseosos gigantes en nuestro propio El Sistema Solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) no posee. Los planetas con masas superiores a 10 veces la de la Tierra generalmente se conocen como planetas sólidos masivos, mega-Tierras o planetas gigantes gaseososdependiendo de si están compuestos principalmente de roca y hielo o si están compuestos principalmente de gas. Los dos enormes gigantes gaseosos Pertenecen a la familia de nuestro Sol el gigante congregado Júpiter y el hermoso planeta de los anillos Saturno.

El primero súper tierraFueron descubiertos por el Dr. Alexander Wolszczan y el Dr. Dale Frail en 1992, y se encontraban entre el primer grupo de exoplanetas (cuatro en total) que se descubrió. Del cuarteto de mundos distantes, Duende y Phobetor masas deportivas aproximadamente cuatro veces mayores que las de la Tierra, lo que las hace demasiado pequeñas para ser gigantes gaseosos, pero justo para que se clasifiquen como Súper Tierras.

El Dr. Wolszczan y el Dr. Frail usaron el Radio Telescopios Arecibo en Puerto Rico para hacer su descubrimiento histórico de los primeros planetas que se verificarán en órbita alrededor de una estrella alienígena distante. Sin embargo, la estrella de que estos primeros exoplanetas circulan en círculo es un verdadero «bicho raro» estelar, un púlsar de milisegundos doblado PSR B1257 + 12. Pulsars son los núcleos remanentes extremadamente densos del tamaño de una ciudad de lo que alguna vez fueron estrellas masivas que se han convertido en supernovas. Estas extrañas reliquias estelares son infantiles estrellas de neutrones que nacen girando salvajemente Pulsars Envían al espacio luces brillantes de luz deslumbrante con tanta regularidad que con frecuencia se las compara con las conocidas luces de faro de la Tierra. Hubo un tiempo en que la mayoría de los astrónomos pensaban que púlsares no podría albergar planetas, es decir, hasta el extraño cuarteto de planetas púlsar fueron descubiertos. Después de haber observado cuidadosamente las emisiones de radio que emanan de PSR1257 + 12, los dos astrónomos llegaron a la conclusión de que estaba siendo orbitado por varios mundos exóticos. los planetas púlsar ellos mismos son inhóspitos. Esto se debe a que están bañados en una lluvia constante de radiación mortal que su padre estelar «muerto» ha enviado gritando al espacio.

Pulsars son habitantes extraños del zoológico estelar. Con solo 12 millas de diámetro, son realmente las cenizas colapsadas y quemadas de lo que una vez fueron condenados. Secuencia principal (quema de hidrógeno) estrellas en el Diagrama de Hertzsprung-Russell de la evolución estelar. Estos fantasmas estelares son todo lo que queda de la antigua estrella progenitora masiva que se convirtió en pedazos después de haber consumido todo el suministro necesario de combustible de hidrógeno. Estrellas de neutrones Contiene 1,000,000,000 toneladas de material comprimido por la gravedad en un volumen del tamaño de Chicago. Una cucharadita de estrella neutrón cosas son tan masivas como el Empire State Building.

El primero súper tierra para ser descubierto en órbita alrededor de una combustión de hidrógeno aún «viva» Secuencia principal La estrella fue encontrada por un equipo de astrónomos cazadores de planetas en 2005. El equipo fue dirigido por el Dr. Eugenio Rivera de la Universidad de California en Santa Cruz (UCSC). Esta súper tierra rodea una estrella doblada Gliese 876 y se designa Gliese 876 d (un dúo de gigantes gaseosos había sido descubierto previamente en ese sistema). Gliese 876 d tiene una masa estimada de aproximadamente 7,5 masas terrestres y una órbita muy corta alrededor de su estrella, con un período de solo 2 días. Porque Gliese 876 d abraza a su enano Rojo padre-estrella rápido y cercano en una órbita de tostado, puede tener una temperatura de superficie de 430-650 Kelvins. Por lo tanto, hace demasiado calor para tener agua líquida. El agua líquida es necesaria para la vida tal como la conocemos. enano Rojo Las estrellas son tanto las más abundantes como las más pequeñas y verdaderas estrellas que queman hidrógeno en nuestra Vía Láctea

Un tesoro de mundos exóticos

El equipo de astrónomos de la Universidad de Zurich y la Universidad de Cambridge hizo uso de modelos teóricos para estudiar la formación de exoplanetas. Luego, compararon sus modelos con los datos obtenidos de las observaciones. Ya se sabía que las estrellas recién nacidas están rodeadas por un disco de acreción compuesto principalmente de gas con una menor cantidad de polvo, y de estos discos de acreción Una familia de planetas nacen en órbita alrededor de su estrella. Los planetas rocosos, como el nuestro, nacen de los cuerpos sólidos que quedan como reliquias cuando esto disco protoplanetario se cae a pedazos. Estas planetesimaleslos bloques de construcción de los planetas – se condensan del gas a medida que disco se enfría

«Normalmente, estos bloques de construcción se forman en regiones donde se han condensado elementos formadores de rocas como el hierro, el magnesio y el silicio», explicó el Dr. Dorn el 19 de diciembre de 2018. Comunicado de prensa de la Universidad de Zurich. Los planetas que nacen de elementos formadores de rocas poseen composiciones similares a la Tierra y contienen un núcleo de hierro. La mayoría de súper-tierras que se han descubierto hasta ahora se han formado en tales regiones de su disco de acreción. Sin embargo, hay regiones de discos ubicado más cerca de los fuegos de sus estrellas donde hace mucho más calor. «Muchos elementos todavía están en la fase gaseosa allí y los bloques de construcción planetarios tienen una composición notablemente diferente», agregó el Dr. Dorn.

Con sus nuevos modelos, el equipo de astrónomos pasó a calcular cómo se vería un planeta nacido en una región tan ardiente. Descubrieron que el calcio y el aluminio deberían ser los componentes principales de tales planetas, junto con el magnesio y el silicio, y que difícilmente habría hierro. «Es por eso que tales planetas no pueden tener un campo magnético como la Tierra», continuó explicando el Dr. Dorn. Debido a que la estructura interna de estos planetas sería muy diferente, su comportamiento de enfriamiento y sus atmósferas también deberían ser diferentes de los normales. Súper Tierras. Por esta razón, los astrónomos propusieron la existencia de la nueva y exótica clase de súper-tierras que nacen cerca del calor hirviente y el brillo deslumbrante de sus estrellas madre.

«Lo que es emocionante es que estos objetos son completamente diferentes de la mayoría de los planetas similares a la Tierra, si realmente existen», agregó el Dr. Dorn.

«Observamos diferentes escenarios para explicar las densidades observadas», señaló el Dr. Dorn. Por ejemplo, una atmósfera espesa podría dar como resultado una densidad general más baja. Pero dos de los exoplanetas observaron, 55 Cancri mi y AVISPA-47 e, abracen a su estrella madre tan cerca que su temperatura superficial se dispara a casi 3.000 grados y deberían haber perdido esta envoltura de gas hace mucho tiempo.

«En HD219134 b hace menos calor y la situación es más complicada «, señaló el Dr. Dorn en el 19 de diciembre de 2018 Comunicado de prensa de la Universidad de Zurich. Al principio, la menor densidad también podría atribuirse a los océanos profundos. Sin embargo, estudios posteriores indican que un segundo planeta que orbita la estrella a una distancia ligeramente mayor hace que este escenario sea poco probable. Una comparación de los dos objetos reveló que el planeta interno no puede albergar más agua o gas que el externo. Todavía es incierto si los ardientes océanos de magma juegan un papel en la creación de una densidad más baja.

El Dr. Dorn continuó señalando que «Hemos encontrado tres candidatos que pertenecen a una nueva clase de súper-tierras con esta composición exótica «. Los astrónomos también están en el proceso de corregir una imagen anterior de super-Tierra 55 Cancri e, que apareció en los titulares en 2012 como el planeta alienígena «diamante en el cielo». Los científicos habían asumido anteriormente que este mundo distante estaba compuesto principalmente de carbono, pero tuvieron que descartar esa teoría como resultado de observaciones posteriores.

«Estamos convirtiendo el supuesto planeta diamante en un planeta zafiro», agregó el Dr. Dorn en tono de broma.

El artículo que describe esta investigación se publica bajo el título Una nueva clase de Super-Tierras formadas a partir de condensados ​​de alta temperatura: HD219134 b, 55 Cnc e y WASP-47 e. Además del Dr. Dorn, J.H.D. Harrison, A Bonsor y T. Hands, son coautores del artículo.