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Sobre el origen de los planetas de ultra corto período.

Estudiando otros sistemas planetarios, hallamos exoplanetas de tipo supertierra y exoplanetas de período ultra corto (USP – del inglés Ultra Short Period).
Los primeros son rocosos y tienen un tamaño similar al doble de la Tierra. Si bien son abundantes, en nuestro Sistema no hay supertierras.
Eso se debe al trabajo de “limpieza” realizado por el joven Júpiter. En una ubicación más cercana al Sol, fue absorbiendo y dispersando material. Así, no había mucho para que los planetas rocosos crezcan mucho. Luego, Júpiter se retiró a su actual órbita (pdp, 21/jun./2017, ¿Por qué no hay super-Tierras en el Sistema Solar?, https://paolera.wordpress.com/2017/06/21/por-que-no-hay-super-tierras-en-el-sistema-solar/).

Los exoplanetas USP, son rocosos de no más del doble del tamaño terrestre, en órbitas cercanas a la estrella y con períodos muy cortos, inferiores a un día de los nuestros.
Los modelos de formación planetaria no podían explicar satisfactoriamente a ese tipo de objetos tan cercanos a su estrella hospedante. Entonces se pensó en núcleos de exoplanetas Jovianos. Éstos, habrían perdido sus partes exteriores gaseosas por el viento estelar.

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Ilustración de un joviano evaporándo sus capas gaseosas. Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech.

Pero las estrellas hospedantes de los Jovianos son ricas en metales (elementos más pesados que el Hidrógeno y el Helio) y las hospedantes de USP no lo son. Es más; las estrellas con planetas de corto período y tamaños de hasta 4 veces el terrestre tienen más metales.
Luego, estos exoplanetas serían núcleos de Jovianos evaporados, digamos de sub-Neptunos.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Exoplanetas inflados.

Cuando hablamos de exoplanetas jovianos, esperamos que tengan tamaños jovianos. Pero la realidad no tes an así. Hay exoplanetas jovianos que tienen tamaños superiores a los esperados. Los planetas jovianos, son gigantes gaseosos con un pequeño núcleo rocoso.
Cuando un objeto como éstos, está muy irradiado por su estrella anfitriona, se recalienta tanto que no sólo su atmósfera se expande, también lo hacen todas las capas gaseosas que rodean al núcleo.
Así es como se tiene un exoplaneta joviano inflado. Por supuesto que el aumento de tamaño manteniendo su masa (cantidad de materia) produce una disminución en su densidad. Eso hace que aumenten las probabilidades de que pierda masa a lo largo de órbita; de hecho, se han detectado muchos exoplanetas gaseosos que dejan estelas de gas opuestas a su estrella como si fueran cometas.
Si estos planetas realizan tránsitos delante de su estrella, uno pude pensar que su baja densidad opacaría la luz de la estrella menos de lo que debería. Sucede que su gran tamaño (ahora inflado) compensa en cierta forma este efecto, de tal manera que la disminución de brillo de la estrella es bien notable. En otras palabras, la cantidad de materia tapando la luz de la estrella es la misma.

Ilustración NASA.

Un ejemplo de jovianos inflados está dado por los exoplanetas catalogados como WASP 76b, 82b y 90b. Todos con casi 2 radios jovianos, orbitan estrellas muy calientes (de tipo F5-F7) que ya abandonaron el conjunto de estrellas comunes (dejaron la Secuencia Principal).
Sus períodos orbitales son de 2 a 4 días terrestres alrededor de sus estrellas de casi 2 radios solares. Eso hace que estén cerca de ellas y por lo tanto muy irradiados e inflados.

 

Referencia:

Fuente:

pdp.

Nubes de hierro podrían ocultar el agua en exoplanetas.

Es sabido que en el espacio hay agua y que es más común que lo esperado. La hay en nebulosas, objetos helados, asteroides y en exoplanetas.
El 1% de los exoplanetas conocidos, son jovianos, gaseosos enormes y algunos calientes.
En algunos jovianos se ha detectado agua, poca en algunos y en mayor cantidad en otros. Pero también los hay “secos”, con nada de agua.

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Ilustración del joviano HAT-P-11b crédito de D. A. Aguilar/CfA. Este exoplaneta del tamaño de Neptuno muestra evisencias de vapor de agua en su atmósfera.

Coincidentemente, los que muestran algo de agua tienen sutiles nubes en sus atmósferas y los secos muestran densas nubes atmosféricas. Estas nubes no se observan en los que muestran más cantidad de agua.
Es muy probable que las nubes sean las responsables de no permitir la detección del agua que habría debajo de ellas en todos estos gigantes gaseosos. Más aún, los de mayor densidad de nubes son los más calientes y las atmósferas de los exoplanetas son más diversas de lo pensado. Así es que en ese tipo de objetos calientes, hay densas nubes de vapor de hierro (o sea de gotitas de hierro en lugar de las de agua que conocemos en nuestro Planeta) que podrían estar tapando el agua que hay en ellos.

 

Fuentes:

pdp.