Con el paso del tiempo, la humanidad ha logrado perfeccionar sus métodos para conocer el espacio en cada vez más detalle. Gracias a esto, hemos descubierto miles de planetas externos a nuestro sistema solar –y la cuenta aún está lejos de detenerse–. Ahora, un nuevo trozo de información sobre los mundos más allá del nuestro nos muestra una particular tendencia de los exoplanetas a reducir su tamaño con el tiempo.
La investigación que ha señalado esto se publicó recientemente en The Astronomical Journal. Gracias a esta, los científicos han podido crear una posible explicación a la “brecha de tamaños” encontrada entre los exoplanetas y la Tierra. Esto debido a que, todos se han podido clasificar en dos simples grupos, aquellos del tamaño de la Tierra y aquellos micro-Neptunos, que tienen una masa menor a la de este, pero una atmósfera igual de densa.
La “brecha” como tal se encuentra en aquellos exoplanetas que deberían ser 1,5 o 2 veces el diámetro de la Tierra. Por lo general, estos tamaños son escasos y, hasta ahora, la ciencia no se explicaba por qué.
La “edad” de los exoplanetas interfiere con su tendencia a reducir su tamaño
En general, se habían planteado algunas ideas, como que la disminución de su atmósfera tendía a ir de la mano con su encogimiento. Sin embargo, esta perspectiva no explicaba del todo por qué el proceso de reducción siquiera daba inicio.
Ahora, tomando una muestra de un grupo de exoplanetas del California-Kepler Survey –que son 10 veces menores al tamaño de la Tierra– se ha encontrado una nueva variable que pudo tener un rol importante en los cambios de dimensiones de los exoplanetas: la edad.
Luego de realizar su estudio, los investigadores fueron capaces de dividir a los exoplanetas en dos grupos: aquellos menores de 2 mil millones de años y los mayores. Entre los primeros, la “brecha de tamaños” se presentó con más frecuencia en la medición de 1,6 radios terrestres. En otras palabras, no se ubicaron casi planetas de dicho tamaño en aquellos menores de 2 mil millones de años.
Por su parte, la mayor ausencia ubicada en el grupo de mayores de 2 mil millones de años se dio en el rugo de 1,8 radios terrestres. Para los investigadores, este par de brechas revelaron que muy probablemente, los mini-Neptunos tuvieran en el pasado mayor tamaño y masa. Sin embargo, modificaciones paulatinas en su atmosfera pudieron hacer que estos exoplanetas poco a poco se contrajeran sobre sí mismos, lo que los hizo reducir su tamaño.
Asimismo, los investigadores también opinan que esta situación pudo derivar de un deterioro de la atmósfera, que llevó al planeta a perder sus componentes hasta que solo quedó su pequeño núcleo. Uno que, al menos, tuvo la energía para retener parte de su atmósfera y ser considerado hoy día un mini-Neptuno.
¿Y en qué momento se genera esta pérdida atmosférica?
Claramente, la investigación actual no ofrece una respuesta única a la tendencia de los exoplanetas a reducir su tamaño. En su lugar, presenta una perspectiva adicional que puede tomarse en cuenta a la hora de explorar los planetas más allá de nuestro sistema solar.
De este modo, podremos entender de mejor forma de dónde vienen y cómo se convirtieron en lo que observamos hoy. Para esto, ya se han planteado diversas teorías que intentan explicar la pérdida atmosférica.
Inicialmente, se pensó que podría ser por la acción continua de meteoritos. Sin embargo, demoraría miles de millones de años –y, según los investigadores, los cambios atmosféricos se dieron en menos de 100 millones de años–.
Entonces, como otro par de posibilidades, mejor ajustadas a los tiempos señalados, se tiene a la fotoevaporación y el enfriamiento del núcleo. La primera se da cuando la radiación de una estrella –debido a su proximidad– destruye la atmósfera. Por su parte, la segunda ocurre cundo el núcleo deja escapar el calor y este llega a la superficie planetaria –lo que acaba de forma interna con la capa atmosférica–.
“Probablemente ambos efectos son importantes, pero necesitaremos modelos más sofisticados para saber cuánto contribuye cada uno de ellos y cuándo”, concluyó el astrofísico Trevor David, primer autor del estudio.
Referencia:
Evolution of the Exoplanet Size Distribution: Forming Large Super-Earths Over Billions of Years: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/abf439