Los exoplanetas rocosos del tamaño de la Tierra son comparativamente pequeños, lo que los hace increíblemente difíciles de detectar y caracterizar con telescopios. ¿Cuáles son las condiciones óptimas para encontrar planetas tan pequeños que permanecen en la oscuridad? "Un planeta rocoso que hace calor, fundido, y posiblemente albergar una gran atmósfera desgastada cumple todos los requisitos, "dice Dan Bower, astrofísico del Centro de Espacio y Habitabilidad (CSH) de la Universidad de Berna. Un planeta así podría verse más fácilmente con telescopios debido a la fuerte radiación saliente que su homólogo sólido. El SNSF Ambizione and CSH Fellow continúa:"Concedido, no querrías ir de vacaciones a uno de estos planetas, pero es importante estudiarlos ya que muchos, si no todos los planetas rocosos, comienzan su vida como manchas fundidas, sin embargo, eventualmente algunos pueden volverse habitables como la Tierra.

Los planetas rocosos se construyen a partir de las sobras de las sobras. "Todo lo que no llega a la estrella central o un planeta gigante tiene el potencial de terminar formando un planeta terrestre mucho más pequeño, ", dice Bower:" Tenemos razones para creer que los procesos que ocurren durante los primeros años de vida de un planeta son fundamentales para determinar su trayectoria de vida ". Por lo tanto, Bower y un equipo de postdoctorados, principalmente dentro de la red PlanetS, estaban intrigados por descubrir la naturaleza observable de tal planeta. Su estudio ahora se publica en la revista Astronomía y Astrofísica . Muestra que una Tierra fundida en realidad sería alrededor de un 5% más grande en radio que una Tierra sólida, y esto se debe a la diferencia en el comportamiento de los materiales fundidos frente a los sólidos en las condiciones extremas del interior de un planeta. "En esencia, un silicato fundido ocupa más volumen que su equivalente sólido, y esto aumenta el tamaño del planeta, "Explica Bower.

Una diferencia que CHEOPS puede detectar

En la caracterización de exoplanetas fuera de nuestro sistema solar y la búsqueda de mundos potencialmente habitables, los investigadores de la Universidad de Berna se encuentran entre los líderes mundiales. Aunque la detección de un planeta rocoso alrededor de una estrella brillante similar al Sol permanecerá fuera de su alcance al menos hasta el lanzamiento de la misión espacial PLATO en 2026, Planetas del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas más frías y más pequeñas, como las enanas rojas Trappist-1 o Proxima b, ahora ocuparán un lugar central. Curiosamente, Se puede medir un 5% de diferencia en los radios planetarios con las instalaciones de observación actuales y futuras, en particular, el telescopio espacial CHEOPS que fue desarrollado y ensamblado en Berna y se lanzará a finales de este año. En efecto, los últimos datos de exoplanetas ya dan una idea de que los planetas fundidos de baja masa, sostenido por la intensa luz de las estrellas, están presentes en el catálogo de exoplanetas. Por lo tanto, algunos exoplanetas podrían ser similares a la Tierra en términos de bloques de construcción similares, sin embargo, tienen diferentes cantidades de roca sólida y fundida para explicar las variaciones observadas en el tamaño de los planetas. "No es necesario que estén hechos de materiales ligeros exóticos para explicar los datos, "dice Bower.

Sin embargo, incluso un planeta totalmente fundido puede no ser capaz de explicar la observación de los planetas de baja densidad más extremos. Pero sobre esto, el equipo de investigación también tiene una propuesta:los planetas fundidos al principio de su historia pueden desgasificar grandes atmósferas de especies volátiles que originalmente estaban atrapadas dentro del magma en el interior del planeta. Esto podría explicar una disminución adicional en la densidad planetaria observada. El Telescopio Espacial James Webb (JWST) debería poder distinguir una atmósfera tan desgasificada en un planeta alrededor de una enana roja fría si está dominada por agua o dióxido de carbono.

Además de las consecuencias para las observaciones, Cenador, con sus raíces como científico de la tierra, ve su estudio en un contexto más amplio:"Claramente, nunca podremos observar nuestra propia Tierra en su historia cuando también estaba caliente y fundida. Pero curiosamente, La ciencia exoplanetaria está abriendo la puerta a las observaciones de la Tierra primitiva y los primeros análogos de Venus que podrían tener un gran impacto en nuestra comprensión de la Tierra y los planetas del Sistema Solar. Pensando en la Tierra en el contexto de exoplanetas, y viceversa, ofrece nuevas oportunidades para comprender los planetas tanto dentro como fuera del Sistema Solar ".