¿Cómo se forman realmente los planetas rocosos?
17/1/2023 de Caltech / Nature Astronomy
Imagen de ALMA de un disco protoplanetario en HL Tauri. Créditos: ALMA / ESO.
Una teoría nueva de cómo se forman los planeta rocosos podría explicar el origen de las llamadas «supertierras», una clase de exoplanetas unas pocas veces más masivos que la Tierra y el tipo de planeta que más abunda en la galaxia. Además, podría explicar la razón por la que las supertierras dentro de un sistema planetario a menudo acaban extrañamente pareciéndose en tamaño, como si cada sistema fuese capaz de producir solo un tipo de planeta.
En nuestro sistema solar hay dos clases diferenciadas de planetas: los interiores rocosos y pequeños cercanos al Sol, y los grandes gigantes de gas ricos en agua e hidrógeno que se encuentran mas lejos del Sol. En un estudio anterior, Alessandro Morbidelli (Observatoire de la Côte d’Azur, Francia) y sus colaboradores sugerían que la formación de planetas en nuestro sistema solar se produjo en dos anillos diferenciados del disco protoplanetario: uno interior donde se formaron los pequeños planetas rocosos y otro exterior para los planetas helados más masivos.
En la formación de planetas, se produce una concentración a gran escala de material rocoso sólido en una banda estrecha del disco, llamada línea de sublimación de los silicatos (una región donde los vapores de silicatos condensan y forman guijarros rocosos sólidos). «Si eres un grano de polvo, sentirás un considerable viento de cara en el disco debido a que el gas está orbitando un poco más despacio y tú estás cayendo en espiral hacia la estrella; pero si te encuentras en forma de vapor, simplemente te desplazas en espiral hacia afuera junto con el gas en el disco que se expande. Así, el lugar en el que te conviertes de vapor a sólido es donde se acumula el material», explica Konstantin Batygin (Caltech).
La nueva teoría identifica esta banda como el sitio probable para una «fábrica de planetas» que, con el paso del tiempo, puede producir varios planetas rocosos de tamaños similares ya que, cuando los planetas crecen lo suficiente, las interacciones con el disco tenderán a sacarlos de él desplazándolos hacia el interior, acercándolos a la estrella y deteniéndose su crecimiento. Si el anillo rocoso contienen mucha masa, los planetas crecerán hasta que emigren del anillo, resultando en un sistema de supertierras similares. Si el anillo contiene poca masa, producirá un sistema que se parecerá mucho a los planetas terrestres de nuestro sistema solar.
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