Aunque nuestro Sistema Solar solo contiene una "Tierra regular", los astrónomos predicen que otros sistemas podrían contener "súper Tierras"; planetas rocosos con varias veces la masa de nuestro planeta. Como las estrellas enanas rojas tienen menos masa, no pueden aferrarse al gas más ligero que forma gigantes gaseosos. Los elementos más pesados restantes tienen tiempo para formar planetas terrestres muy masivos.
Una nueva explicación para formar "súper-Tierras" sugiere que es más probable que se encuentren en órbita alrededor de estrellas enanas rojas, el tipo de estrella más abundante, que los planetas gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. La teoría, del Dr. Alan Boss del Departamento de Magnetismo Terrestre de la Institución Carnegie, describe un mecanismo por el cual la radiación UV de una estrella masiva cercana elimina la envoltura gaseosa de un planeta exponiendo una súper Tierra. El trabajo, publicado en el Astrophysical Journal (Letters) del 10 de junio de 2006, explica los recientes descubrimientos de planetas extrasolares mediante el método de microlente.
Las Super-Tierras tienen masas que oscilan entre las de la Tierra y Neptuno, pero tienen composiciones desconocidas. "De las 300 estrellas más cercanas al Sol, al menos 230 son enanas rojas, con masas de menos de la mitad de nuestro Sol", dice Boss. "Debido a que las estrellas cercanas son los lugares más fáciles para buscar otros planetas similares a la Tierra, es importante tratar de predecir qué tipos de sistemas planetarios podrían tener, y eso significa tratar de descubrir cómo se pueden formar sus planetas".
Recientemente, se presentó evidencia de quizás el planeta de menor masa encontrado hasta la fecha en órbita alrededor de una estrella de secuencia principal como el Sol. Fue encontrado por un consorcio internacional de astrónomos a través de un evento de microlente, donde una estrella en primer plano amplifica la luz de una estrella mucho más distante doblando la luz de la estrella de fondo en nuestra dirección, un efecto predicho por Einstein. Además, también observaron un brillo secundario, consistente con la presencia de un planeta de aproximadamente 5,5 masas terrestres que orbita la estrella en primer plano a una distancia similar al cinturón de asteroides en nuestro Sistema Solar. Si bien se desconoce la identidad de la estrella en primer plano, es muy probable que sea una estrella enana roja (M enana). Posteriormente se presentó evidencia de microlente por un planeta de 13 masas terrestres alrededor de otra enana roja.
Los equipos de detección de microlentes interpretaron sus descubrimientos como evidencia de que las súper-Tierras pueden formarse alrededor de estrellas enanas rojas por el mismo proceso que condujo a la formación de la Tierra y otros planetas terrestres en nuestro Sistema Solar, es decir, colisiones entre cuerpos sólidos progresivamente más grandes. Sin embargo, este proceso es tan lento que es poco probable que conduzca a la formación de planetas gigantes gaseosos alrededor de las enanas rojas, porque es probable que el gas del disco desaparezca antes de que los cuerpos sólidos puedan crecer lo suficiente como para capturar cualquier gas. Sin embargo, los equipos de microlente habían encontrado previamente evidencia de dos planetas gigantes gaseosos con masas similares a las de Júpiter alrededor de otras dos estrellas enanas rojas. Dado que se han detectado cantidades iguales de planetas gigantes y súper-terrestres por microlente, pero los primeros son más fáciles de detectar, argumentaron que debe haber muchos menos planetas gigantes que las súper-Tierras.
Boss estaba reflexionando sobre estos descubrimientos mientras estaba sentado en el lobby de un hotel en Houston cuando se le ocurrió una nueva explicación para los cuatro planetas de microlente. Anteriormente había demostrado que es probable que las estrellas enanas rojas formen protoplanetas gigantes de gas rápidamente por el mecanismo de inestabilidad del disco, por lo que el disco gaseoso forma brazos espirales y protoplanetas autogravitantes que se convertirían en Júpiter en ausencia de cualquier interferencia. Sin embargo, la mayoría de las estrellas se forman en regiones donde eventualmente se forman estrellas O masivas. Dichas estrellas emiten inmensas cantidades de radiación ultravioleta (UV), que elimina el gas del disco alrededor de estrellas jóvenes, exponiendo sus protoplanetas exteriores a los rayos UV y quitando sus envolturas gaseosas. En 2002, Boss y sus colegas de Carnegie, George Wetherill y Nader Haghighipour (ahora en la Universidad de Hawai), propusieron esta explicación para formar Urano y Neptuno, que tienen masas similares a las de las súper-Tierras.
"Me di cuenta de que debido a que la eliminación de rayos UV depende de la masa de la estrella central, las súper-Tierras deberían encontrarse en órbitas mucho más pequeñas alrededor de una enana roja que alrededor del Sol", dice Boss. "Esta idea predice naturalmente que las enanas rojas que se forman cerca de estrellas masivas terminarán con súper-Tierras orbitando a las distancias donde se han encontrado súper-Tierras por microlente". Las enanas rojas que se forman en ausencia de estrellas masivas no sufrirán la eliminación de rayos UV y, por lo tanto, formarán planetas gigantes de gas a estas distancias, en lugar de súper-Tierras. Estas estrellas son minoritarias, por lo que las enanas rojas deben orbitar en su mayoría por super-Tierras a distancias asteroides y más allá. Esta predicción concuerda con las detecciones de microlente hasta la fecha.
Queda por ver si las predicciones teóricas de Boss serán verificadas por las continuas búsquedas de microlente y por las misiones de detección de planetas basadas en el espacio que están planificando la NASA y la Agencia Espacial Europea. Determinar las composiciones de las súper-Tierras será un gran desafío con importantes implicaciones para su habitabilidad.
Fuente original: Comunicado de prensa de Carnegie
