Investigadores de las universidades de Zurich y Cambridge han descubierto un nuevo clase exótica de planetas fuera de nuestro sistema solar. Estas supuestas super-Tierras se formaron a altas temperaturas cerca de su estrella anfitriona y contienen altas cantidades de calcio. aluminio y sus óxidos, incluidos zafiro y rubí.

Veintiún años luz de la Tierra en la constelación de Casiopea, un planeta orbita su estrella con un período orbital de solo tres días. Su nombre es HD219134 b. Es una supuesta "super-Tierra, "con una masa casi cinco veces mayor que la de la Tierra. Sin embargo, a diferencia de la Tierra, lo más probable es que no tenga un núcleo masivo de hierro, pero es rico en calcio y aluminio.

"Quizás brille de rojo a azul como rubíes y zafiros, porque estas piedras preciosas son óxidos de aluminio que son comunes en el exoplaneta, "dice Caroline Dorn, astrofísico del Instituto de Ciencias Computacionales de la Universidad de Zúrich. HD219134 b es uno de los tres candidatos que probablemente pertenezcan a un nuevo, clase exótica de exoplanetas, como Caroline Dorn y sus colegas de las universidades de Zurich y Cambridge informan ahora en la revista británica MNRAS .

Los investigadores estudian la formación de planetas utilizando modelos teóricos y comparan sus resultados con datos de observaciones. Se sabe que durante su formación, estrellas como el sol estaban rodeadas por un disco de gas y polvo en el que nacían los planetas. Los planetas rocosos como la Tierra se formaron a partir de los cuerpos sólidos que quedaron cuando el disco de gas protoplanetario se dispersó. Estos bloques de construcción se condensaron fuera del gas nebular cuando el disco se enfrió. "Normalmente, Estos bloques de construcción se forman en regiones donde los elementos formadores de rocas como el hierro, el magnesio y el silicio se han condensado, "explica Dorn, quien está asociado con los planetas NCCR. Los planetas resultantes tienen una composición similar a la de la Tierra con un núcleo de hierro. La mayoría de las súper-Tierras conocidas hasta ahora se han formado en tales regiones.

La composición de las super-Tierras es más diversa de lo esperado

Pero también hay regiones cercanas a la estrella donde hace mucho más calor. "Allí, muchos elementos están todavía en fase gaseosa, y los bloques de construcción planetarios tienen una composición completamente diferente, "dice el astrofísico.

Con sus modelos, el equipo de investigación calculó cómo debería ser un planeta que se está formando en una región tan caliente. Su resultado:el calcio y el aluminio son los componentes principales junto con el magnesio y el silicio, y apenas hay hierro. "Es por eso que tales planetas no pueden, por ejemplo, tener un campo magnético como la Tierra, "dice Dorn. Y debido a que la estructura interna es tan diferente, su comportamiento de enfriamiento y sus atmósferas también diferirán de los de las supertierras normales. Por tanto, el equipo habla de una nueva, clase exótica de súper-Tierras formadas a partir de condensados ​​de alta temperatura.

"Lo que es emocionante es que estos objetos son completamente diferentes de la mayoría de los planetas similares a la Tierra, "dice Dorn, "si realmente existen". La probabilidad es alta como explican los astrofísicos en su artículo. "En nuestros cálculos, descubrimos que estos planetas tienen densidades entre un 10 y un 20 por ciento más bajas que la Tierra ".

El equipo también analizó otros exoplanetas con densidades igualmente bajas. "Analizamos diferentes escenarios para explicar las densidades observadas, "dice Dorn. Por ejemplo, una atmósfera espesa podría conducir a una densidad general más baja. Pero dos de los exoplanetas estudiados, 55 Cancri e y WASP-47 e, orbitan su estrella tan cerca que su temperatura superficial es de casi 3000 grados y habrían perdido esta envoltura de gas hace mucho tiempo.

"En HD219134 b, hace menos calor, y la situación es más complicada, "explica Dorn. A primera vista, la menor densidad también podría explicarse por los océanos profundos. Pero un segundo planeta que orbita la estrella un poco más lejos hace que este escenario sea poco probable. Una comparación de los dos objetos mostró que el planeta interior no puede contener más agua o gas que el exterior. Todavía no está claro si los océanos de magma pueden contribuir a la menor densidad.

"Así que hemos encontrado tres candidatos que pertenecen a una nueva clase de super-Tierras con esta composición exótica, ", dice Dorn. Los investigadores también están corrigiendo una imagen anterior de la super-Tierra 55 Cancri e, que había aparecido en los titulares en 2012 como el "diamante en el cielo". Los investigadores habían asumido previamente que el planeta estaba formado principalmente por carbono, pero tuvo que abandonar esta teoría sobre la base de observaciones posteriores. "Estamos convirtiendo el supuesto planeta de diamantes en un planeta de zafiro, "se ríe Dorn.