Los investigadores de UZH han analizado la composición y estructura de exoplanetas lejanos utilizando herramientas estadísticas. Su análisis indica si un planeta es similar a la Tierra, hecho de pura roca, o un mundo de agua. Cuanto más grande es el planeta, cuanto más hidrógeno y helio lo rodean.

¿Existe una segunda Tierra en el espacio? El conocimiento de los sistemas planetarios extrasolares está aumentando a medida que las nuevas tecnologías agudizan la visión de los objetos distantes. Hasta la fecha, 3, Ya se han descubierto 700 planetas fuera del sistema solar. Las masas planetarias y los radios de estos exoplanetas se pueden utilizar para inferir su densidad media, pero no su composición química y estructura exacta. La intrigante pregunta sobre cómo podrían verse estos planetas sigue abierta.

"Teóricamente, podemos asumir varias composiciones, como un mundo de agua pura, un mundo de puro rock, y planetas que tienen atmósferas de hidrógeno-helio y estiman los radios esperados, "dice Michael Lozovsky, candidato a doctorado en el grupo del Prof. Ravit Helled en el Instituto de Ciencias Computacionales de la Universidad de Zúrich.

Lozovsky y sus colaboradores han utilizado bases de datos y herramientas estadísticas para caracterizar exoplanetas y sus atmósferas. Los exoplanetas son bastante comunes y están rodeados por una capa volátil de hidrógeno y helio. Sin embargo, los datos medidos directamente anteriormente no permitían a los investigadores determinar la estructura exacta, ya que diferentes composiciones pueden conducir a la misma masa y radio. Además de la precisión de los datos relacionados con la masa y el radio, El equipo de investigación también investigó la estructura interna asumida, temperatura y radiación reflejada en 83 de los 3, 700 planetas conocidos cuyas masas y radios están bien determinados.

"Utilizamos un análisis estadístico para establecer límites a las posibles composiciones. Utilizando una base de datos de exoplanetas detectados, encontramos que toda estructura planetaria teórica tiene un 'radio umbral, 'un radio planetario por encima del cual no existen planetas de esta composición, "explica Michael Lozovsky. La cantidad de elementos en la capa gaseosa que son más pesados ​​que el helio, el porcentaje de hidrógeno y helio, así como la distribución de elementos en la atmósfera son factores importantes para determinar el radio umbral.

Super-Tierras y mini-Neptunes

Los investigadores encontraron que los planetas con un radio de hasta 1,4 veces el de la Tierra (6, 371 kilómetros) puede ser similar a la Tierra, es decir., tienen una composición similar a la de la Tierra. Los planetas con radios por encima de este umbral tienen una mayor proporción de silicatos u otros materiales ligeros. La mayoría de los planetas con un radio superior a 1,6 radios de la Tierra deben tener una capa de gas hidrógeno-helio o agua además de su núcleo rocoso. mientras que aquellos mayores de 2,6 radios terrestres no pueden ser mundos acuáticos y, por lo tanto, podrían estar rodeados por una atmósfera. Se espera que los planetas con radios mayores a cuatro radios terrestres sean muy gaseosos y consistan en al menos un 10 por ciento de hidrógeno y helio. similar a Urano y Neptuno.

Los hallazgos del estudio proporcionan nuevos conocimientos sobre el desarrollo y la diversidad de estos planetas. Un umbral particularmente interesante se refiere a la diferencia entre los grandes planetas terrestres, también conocidos como súper-Tierras, y los pequeños, planetas gaseosos, también conocido como mini-Neptunes. Según los investigadores, este umbral se encuentra en un radio tres veces mayor que el de la Tierra. Por debajo de este umbral, por tanto, es posible encontrar planetas similares a la Tierra en la vasta extensión de la galaxia.