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Ilustración del tamaño inferido de la super-Tierra CoRoT-7b (centro) en comparación con la Tierra y Neptuno

Una supertierra es un planeta extrasolar con una masa superior a la de la Tierra , pero sustancialmente por debajo de las de los gigantes de hielo del Sistema Solar , Urano y Neptuno , que son 14,5 y 17 veces la de la Tierra, respectivamente. [1] El término "super-Tierra" se refiere solo a la masa del planeta, por lo que no implica nada sobre las condiciones de la superficie o habitabilidad . El término alternativo "enanas gaseosas" puede ser más exacto para aquellos en el extremo superior de la escala de masas, aunque " mini-Neptunes " es un término más común.

Definición [ editar ]

Impresión artística del exoplaneta super-terrestre LHS 1140b . [2]

En general, las super-Tierras se definen por sus masas , y el término no implica temperaturas, composiciones, propiedades orbitales, habitabilidad o entornos. Si bien las fuentes generalmente coinciden en un límite superior de 10 masas terrestres [1] [3] [4] (~ 69% de la masa de Urano , que es el planeta gigante del Sistema Solar con la menor masa), el límite inferior varía de 1 [1] o 1.9 [4] a 5, [3] con varias otras definiciones que aparecen en los medios populares. [5] [6] [7]Los astrónomos también utilizan el término "super-Tierra" para referirse a planetas más grandes que los planetas similares a la Tierra (de 0,8 a 1,2 de radio terrestre), pero más pequeños que los mini-Neptuno (de 2 a 4 radios terrestres). [8] [9] Esta definición fue hecha por el personal del telescopio espacial Kepler . [10] Algunos autores sugieren además que el término Súper-Tierra podría limitarse a planetas rocosos sin una atmósfera significativa, o planetas que no solo tienen atmósferas sino también superficies sólidas u océanos con un límite definido entre el líquido y la atmósfera, que los cuatro gigantes los planetas del Sistema Solar no tienen. [11] Los planetas por encima de las 10 masas terrestres se denominan planetas sólidos masivos , [12] mega-Tierras , [13] [14] o planetas gigantes gaseosos , [15] dependiendo de si son principalmente roca y hielo o principalmente gas.

Descubrimientos [ editar ]

Ilustración del tamaño inferido de la súper Tierra Kepler-10b (derecha) en comparación con la Tierra

Primero [ editar ]

Tamaños de los candidatos al planeta Kepler : basado en 2.740 candidatos que orbitan alrededor de 2.036 estrellas al 4 de noviembre de 2013 ( NASA )

Las primeras super-Tierras fueron descubiertas por Aleksander Wolszczan y Dale Frail alrededor del púlsar PSR B1257 + 12 en 1992. Los dos planetas exteriores ( Poltergeist y Phobetor ) del sistema tienen masas aproximadamente cuatro veces la Tierra, demasiado pequeñas para ser gigantes gaseosos.

La primera supertierra alrededor de una estrella de la secuencia principal fue descubierta por un equipo dirigido por Eugenio Rivera en 2005. Orbita Gliese 876 y recibió la designación Gliese 876 d (dos gigantes gaseosos del tamaño de Júpiter habían sido previamente descubiertos en ese sistema). Tiene una masa estimada de 7,5 masas terrestres y un período orbital muy corto de aproximadamente 2 días. Debido a la proximidad de Gliese 876 d a su estrella anfitriona (una enana roja ), puede tener una temperatura superficial de 430-650 kelvins [16] y estar demasiado caliente para soportar agua líquida. [17]

Primero en zona habitable [ editar ]

En abril de 2007, un equipo encabezado por Stéphane Udry con base en Suiza anunció el descubrimiento de dos nuevas súper-Tierras dentro del sistema planetario Gliese 581 , [18] ambas en el borde de la zona habitable alrededor de la estrella donde el agua líquida puede ser posible en la superficie. Con Gliese 581c con una masa de al menos 5 masas terrestres y una distancia de Gliese 581 de 0.073 unidades astronómicas (6.8 millones de millas, 11 millones de km), se encuentra en el borde "cálido" de la zona habitable alrededor de Gliese 581 con un estimado temperatura media (sin tener en cuenta los efectos de una atmósfera) de -3 grados Celsius con un albedocomparable a Venus y 40 grados centígrados con un albedo comparable a la Tierra. Investigaciones posteriores sugirieron que Gliese 581c probablemente había sufrido un efecto invernadero desbocado como el de Venus.

Valores de masa y radio para super-Tierras en tránsito en el contexto de otros exoplanetas detectados y modelos de composición seleccionados. La línea "Fe" define los planetas hechos puramente de hierro, y "H 2 O" para los que están hechos de agua. Los que se encuentran entre las dos líneas, y más cerca de la línea Fe, son probablemente planetas rocosos sólidos, mientras que los que están cerca o por encima de la línea de flotación son más probablemente gaseosos y / o líquidos. Los planetas del Sistema Solar están en la carta, etiquetados con sus símbolos astronómicos .

Otros por año [ editar ]

2006 [ editar ]

En 2006 se descubrieron otras dos supertierras: OGLE-2005-BLG-390Lb con una masa de 5,5 masas terrestres, que se encontró por microlente gravitacional , y HD 69830 b con una masa de 10 masas terrestres. [1]

2008 [ editar ]

La supertierra más pequeña encontrada en 2008 fue MOA-2007-BLG-192Lb . El planeta fue anunciado por el astrofísico David P. Bennett para la colaboración internacional MOA el 2 de junio de 2008. [19] [20] Este planeta tiene aproximadamente 3,3 masas terrestres y orbita una enana marrón . Fue detectado por microlente gravitacional.

En junio de 2008, investigadores europeos anunciaron el descubrimiento de tres super-Tierras alrededor de la estrella HD 40307 , una estrella que es solo un poco menos masiva que nuestro Sol . Los planetas tienen al menos las siguientes masas mínimas: 4,2, 6,7 y 9,4 veces la de la Tierra. Los planetas fueron detectados por el método de velocidad radial por el HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) en Chile . [21]

Además, el mismo equipo de investigación europeo anunció un planeta 7,5 veces la masa de la Tierra orbitando la estrella HD 181433 . Esta estrella también tiene un planeta parecido a Júpiter que orbita cada tres años. [22]

2009 [ editar ]

El 3 de febrero de 2009 se anunció el planeta COROT-7b , con una masa estimada en 4,8 masas terrestres y un período orbital de sólo 0,853 días. La estimación de densidad obtenida para COROT-7b apunta a una composición que incluye minerales de silicato rocoso, similar a los cuatro planetas interiores del Sistema Solar, un descubrimiento nuevo y significativo. [23] COROT-7b, descubierto justo después de HD 7924 b , es la primera supertierra descubierta que orbita una estrella de secuencia principal que es de clase G o más grande. [24]

El descubrimiento de Gliese 581e con una masa mínima de 1,9 masas terrestres se anunció el 21 de abril de 2009. En ese momento, era el planeta extrasolar más pequeño descubierto alrededor de una estrella normal y el más cercano en masa a la Tierra. Al estar a una distancia orbital de solo 0.03 AU y orbitando su estrella en solo 3.15 días, no se encuentra en la zona habitable, [25] y puede tener 100 veces más calentamiento por marea que el satélite volcánico Io de Júpiter . [26]

Un planeta encontrado en diciembre de 2009, GJ 1214 b , es 2,7 veces más grande que la Tierra y orbita una estrella mucho más pequeña y menos luminosa que nuestro Sol. "Este planeta probablemente tiene agua líquida", dijo David Charbonneau, profesor de astronomía de Harvard y autor principal de un artículo sobre el descubrimiento. [27] Sin embargo, los modelos del interior de este planeta sugieren que en la mayoría de las condiciones no tiene agua líquida. [28]

En noviembre de 2009, se habían descubierto un total de 30 supertierras, 24 de las cuales fueron observadas por primera vez por HARPS. [29]

2010 [ editar ]

Descubierto el 5 de enero de 2010, un planeta HD 156668 b con una masa mínima de 4,15 masas terrestres , es el planeta menos masivo detectado por el método de velocidad radial . [30] El único planeta de velocidad radial confirmado más pequeño que este planeta es Gliese 581e con 1,9 masas terrestres (ver arriba). El 24 de agosto, los astrónomos que utilizaron el instrumento HARPS de ESO anunciaron el descubrimiento de un sistema planetario con hasta siete planetas orbitando una estrella similar al Sol, HD 10180 , uno de los cuales, aunque aún no se ha confirmado, tiene una masa mínima estimada de 1,35 ± 0,23 veces. el de la Tierra, que sería la masa más baja de cualquier exoplaneta encontrado hasta la fecha orbitando una estrella de la secuencia principal. [31]Aunque no está confirmado, existe un 98,6% de probabilidad de que este planeta exista. [32]

La National Science Foundation anunció el 29 de septiembre el descubrimiento de una cuarta super-Tierra ( Gliese 581g ) orbitando dentro del sistema planetario Gliese 581. El planeta tiene una masa mínima 3,1 veces la de la Tierra y una órbita casi circular de 0,146 AU con un período de 36,6 días, colocándolo en el medio de la zona habitable donde podría existir agua líquida y a medio camino entre los planetas cy d. Fue descubierto utilizando el método de velocidad radial por científicos de la Universidad de California en Santa Cruz y la Institución Carnegie de Washington. [33] [34] [35] Sin embargo, la existencia de Gliese 581 g ha sido cuestionada por otro equipo de astrónomos, y actualmente figura como no confirmada enLa enciclopedia de planetas extrasolares . [36]

2011 [ editar ]

El 2 de febrero, el equipo de la misión del Observatorio Espacial Kepler publicó una lista de 1235 candidatos a planetas extrasolares , incluidos 68 candidatos de aproximadamente "tamaño de la Tierra" (Rp <1,25 Re) y 288 candidatos de "tamaño superterrestre" (1,25 Re < Rp <2 Re). [37] [38] Además, se detectaron 54 candidatos a planetas en la " zona habitable ". Seis candidatos en esta zona tenían menos del doble del tamaño de la Tierra [a saber: KOI 326.01 (Rp = 0.85), KOI 701.03 (Rp = 1.73), KOI 268.01 (Rp = 1.75), KOI 1026.01 (Rp = 1.77), KOI 854.01 (Rp = 1.91), KOI 70.03 (Rp = 1.96) - Tabla 6] [37] Un estudio más reciente encontró que uno de estos candidatos (KOI 326.01) es de hecho mucho más grande y más caliente de lo que se informó al principio.[39] Basado en los últimos hallazgos de Kepler, el astrónomo Seth Shostak estima que "dentro de mil años luz de la Tierra" hay "al menos 30.000 de estos mundos habitables". [40] También basándose en los hallazgos, el equipo de Kepler ha estimado "al menos 50 mil millones de planetas en la Vía Láctea" de los cuales "al menos 500 millones" están en la zona habitable. [41]

El 17 de agosto, se encontró una supertierra HD 85512 b potencialmente habitable utilizando el HARPS, así como un sistema de tres supertierras 82 G. Eridani . [42] En HD 85512 b, sería habitable si exhibiera más del 50% de cobertura de nubes. [43] [44] Luego, menos de un mes después, se anunció una avalancha de 41 nuevos exoplanetas, incluidas 10 super-Tierras. [45]

El 5 de diciembre de 2011, el telescopio espacial Kepler descubrió su primer planeta dentro de la zona habitable o "región Ricitos de Oro" de su estrella similar al Sol. Kepler-22b tiene 2,4 veces el radio de la Tierra y ocupa una órbita un 15% más cercana a su estrella que la Tierra al Sol. Sin embargo, esto se compensa, ya que la estrella, con un tipo espectral G5V, es ligeramente más tenue que el Sol (G2V) y, por lo tanto, las temperaturas de la superficie aún permitirían agua líquida en su superficie.

El 5 de diciembre de 2011, el equipo de Kepler anunció que había descubierto 2.326 candidatos planetarios, de los cuales 207 son similares en tamaño a la Tierra, 680 son del tamaño de una súper Tierra, 1.181 son del tamaño de Neptuno, 203 son del tamaño de Júpiter y 55 son más grandes. que Júpiter. En comparación con las cifras de febrero de 2011, el número de planetas del tamaño de la Tierra y del tamaño súper terrestre aumentó en un 200% y un 140%, respectivamente. Además, se encontraron 48 candidatos a planetas en las zonas habitables de las estrellas estudiadas, lo que marca una disminución con respecto a la cifra de febrero; esto se debió a los criterios más estrictos en uso en los datos de diciembre.

Impresión artística de 55 Cancri e frente a su estrella madre. [46]

En 2011, se calculó una densidad de 55 Cancri e que resultó ser similar a la de la Tierra. Con un tamaño de aproximadamente 2 radios terrestres, fue el planeta más grande hasta 2014, que se determinó que carecía de una atmósfera de hidrógeno significativa. [47] [48]

El 20 de diciembre de 2011, el equipo de Kepler anunció el descubrimiento de los primeros exoplanetas del tamaño de la Tierra, Kepler-20e y Kepler-20f, orbitando una estrella similar al Sol, Kepler-20 .

El planeta Gliese 667 Cb (GJ 667 Cb) fue anunciado por HARPS el 19 de octubre de 2009, junto con otros 29 planetas, mientras que Gliese 667 Cc (GJ 667 Cc) se incluyó en un artículo publicado el 21 de noviembre de 2011. Datos más detallados sobre Gliese 667 Cc se publicaron a principios de febrero de 2012.

2012 [ editar ]

En septiembre de 2012, se anunció el descubrimiento de dos planetas que orbitan alrededor de Gliese 163 [49] . [50] [51] Uno de los planetas, Gliese 163 c , aproximadamente 6,9 ​​veces la masa de la Tierra y algo más caliente, se consideró dentro de la zona habitable . [50] [51]

2013 [ editar ]

El 7 de enero de 2013, astrónomos del observatorio espacial Kepler anunciaron el descubrimiento de Kepler-69c (anteriormente KOI-172.02 ), una tierra -como exoplaneta candidato (1,5 veces el radio de la Tierra) que orbita una estrella similar a nuestro Sol en la zona habitable y posiblemente un "candidato principal para albergar vida extraterrestre ". [52]

En abril de 2013, utilizando observaciones del equipo de la misión Kepler de la NASA dirigido por William Borucki , del Centro de Investigación Ames de la agencia, se encontraron cinco planetas orbitando en la zona habitable de una estrella similar al Sol, Kepler-62 , a 1.200 años luz de la Tierra. Estas nuevas supertierras tienen radios de 1,3, 1,4, 1,6 y 1,9 veces el de la Tierra. El modelado teórico de dos de estas supertierras, Kepler-62e y Kepler-62f , sugiere que ambas podrían ser sólidas, rocosas o rocosas con agua congelada. [53]

El 25 de junio de 2013, se encontraron tres planetas "súper terrestres" orbitando una estrella cercana a una distancia donde en teoría podría existir vida, según un recuento récord anunciado el martes por el Observatorio Europeo Austral. Son parte de un cúmulo de hasta siete planetas que rodean Gliese 667C , una de las tres estrellas ubicadas relativamente cerca de 22 años luz de la Tierra en la constelación de Escorpio, dijo. Los planetas orbitan Gliese 667C en la llamada Zona Ricitos de Oro, una distancia de la estrella a la que la temperatura es la adecuada para que el agua exista en forma líquida en lugar de ser eliminada por la radiación estelar o encerrada permanentemente en el hielo. [ cita requerida ]

2014 [ editar ]

En mayo de 2014, se determinó que el Kepler-10c previamente descubierto tenía una masa comparable a la de Neptuno (17 masas terrestres). Con un radio de 2,35 R ⊕ , actualmente es el planeta más grande conocido que probablemente tenga una composición predominantemente rocosa. [54] A 17 masas terrestres, está muy por encima del límite superior de 10 masas terrestres que se usa comúnmente para el término 'súper-Tierra', por lo que se ha propuesto el término mega-Tierra . [14] Sin embargo, en julio de 2017, un análisis más cuidadoso de los datos de HARPS-N y HIRES mostró que Kepler-10c era mucho menos masivo de lo que se pensaba originalmente, en cambio alrededor de 7,37 (6,18 a 8,69) M ⊕ con una densidad media de 3,14 g / cm 3. En lugar de una composición principalmente rocosa, la masa de Kepler-10c determinada con mayor precisión sugiere un mundo hecho casi en su totalidad de volátiles, principalmente agua. [55]

2015 [ editar ]

El 6 de enero de 2015, la NASA anunció el exoplaneta número 1000 confirmado descubierto por el telescopio espacial Kepler. Se encontró que tres de los exoplanetas recientemente confirmados orbitan dentro de las zonas habitables de sus estrellas relacionadas : dos de los tres, Kepler-438b y Kepler-442b , son del tamaño de la Tierra y probablemente rocosos; el tercero, Kepler-440b , es una super-Tierra. [56]

El 30 de julio de 2015, Astronomy & Astrophysics dijo que encontraron un sistema planetario con tres súper-Tierras orbitando una estrella enana brillante. El sistema de cuatro planetas, denominado HD 219134 , se había encontrado a 21 años luz de la Tierra en el hemisferio norte en forma de M de la constelación de Casiopea , pero no se encuentra en la zona habitable de su estrella. El planeta con la órbita más corta es HD 219134 b , y es el exoplaneta rocoso y en tránsito más cercano a la Tierra. [57] [58] [59]

2016 [ editar ]

En febrero de 2016, se anunció que la NASA 's telescopio espacial Hubble ha detectado hidrógeno y helio (y sugerencias de cianuro de hidrógeno ), pero no hay vapor de agua , en la atmósfera de 55 Cancri e , la primera vez que el ambiente de una súper-Tierra exoplaneta fue analizado con éxito. [60]

En agosto de 2016, los astrónomos anunciaron la detección de Proxima b , un exoplaneta del tamaño de la Tierra que se encuentra en la zona habitable de la estrella enana roja Proxima Centauri , la estrella más cercana al Sol . [61] Debido a su cercanía a la Tierra , Proxima b puede ser un destino de sobrevuelo para una flota de naves espaciales interestelares StarChip que están siendo desarrolladas actualmente por el proyecto Breakthrough Starshot . [61]

2018 [ editar ]

En febrero de 2018, se informó K2-141b, un planeta rocoso de período ultracorto (USP) Súper-Tierra, con un período de 0,28 días en órbita alrededor de la estrella anfitriona K2-141 (EPIC 246393474). [62] Se descubre otra Super-Tierra, K2-155d . [63]

En julio de 2018, se anunció el descubrimiento de 40 Eridani b. [64] A 16 años luz, es la supertierra más cercana conocida, y su estrella es la segunda más brillante que alberga una supertierra. [65] [64]

2019 [ editar ]

En julio de 2019 se anunció el descubrimiento de GJ 357 d . A 31 años luz del Sistema Solar, el planeta tiene al menos 6,1 M ⊕ .

2021 [ editar ]

En 2021 se descubrió el exoplaneta G 9-40 b

Sistema Solar [ editar ]

Artículo principal: Planeta Nueve

El Sistema Solar no contiene super-Tierras conocidas, porque la Tierra es el planeta terrestre más grande del Sistema Solar, y todos los planetas más grandes tienen al menos 14 veces la masa de la Tierra y atmósferas gaseosas gruesas sin superficies rocosas o acuosas bien definidas; es decir, son gigantes gaseosos o gigantes de hielo , no planetas terrestres. En enero de 2016, se propuso la existencia de un hipotético noveno planeta super-Tierra en el Sistema Solar, denominado Planeta Nueve , como una explicación del comportamiento orbital de seis objetos transneptunianos , pero se especula que también es un hielo. gigantes como Urano o Neptuno. [66] [67]Sin embargo, con su modelo refinado en 2019 restringiéndolo a alrededor de 5 masas terrestres, es más probable que sea una súper Tierra. [68]

Características [ editar ]

Densidad y composición a granel [ editar ]

Comparación de tamaños de planetas con diferentes composiciones [69]

Debido a la mayor masa de super-Tierras, sus características físicas pueden diferir de las de la Tierra; Los modelos teóricos para las supertierras proporcionan cuatro posibles composiciones principales según su densidad: se infiere que las supertierras de baja densidad están compuestas principalmente de hidrógeno y helio ( mini-Neptunes ); Se infiere que las súper Tierras de densidad intermedia tienen agua como componente principal ( planetas oceánicos ) o tienen un núcleo más denso envuelto con una envoltura gaseosa extendida ( gas enanoo subneptuno). Se cree que una supertierra de alta densidad es rocosa y / o metálica, como la Tierra y los demás planetas terrestres del Sistema Solar. El interior de una super-Tierra podría estar indiferenciado, parcialmente diferenciado o completamente diferenciado en capas de diferente composición. Los investigadores del Departamento de Astronomía de Harvard han desarrollado herramientas en línea fáciles de usar para caracterizar la composición general de las súper Tierras. [70] [71] Un estudio sobre Gliese 876 d realizado por un equipo de Diana Valencia [1] reveló que sería posible inferir a partir de un radio medido por el método de tránsitode detectar planetas y la masa del planeta relevante cuál es la composición estructural. Para Gliese 876 d, los cálculos van desde 9.200 km (1,4 radios terrestres) para un planeta rocoso y un núcleo de hierro muy grande hasta 12.500 km (2,0 radios terrestres) para un planeta acuático y helado. Dentro de este rango de radios, la super-Tierra Gliese 876 d tendría una gravedad superficial entre 1,9 gy 3,3 g (19 y 32 m / s 2 ). Sin embargo, no se sabe que este planeta transite por su estrella anfitriona.

El límite entre planetas rocosos y planetas con una envoltura gaseosa gruesa se calcula con modelos teóricos. Calculando el efecto de la fase de saturación activa XUV de las estrellas de tipo G sobre la pérdida de las envolturas de hidrógeno primitivas capturadas por la nebulosa en los planetas extrasolares, se obtiene que los planetas con una masa central de más de 1.5 masa terrestre (1.15 radio terrestre máx. .), lo más probable es que no puedan deshacerse de sus envolturas de hidrógeno capturadas por la nebulosa durante toda su vida. [72]Otros cálculos señalan que el límite entre super-Tierras rocosas y sub-Neptunas rocosas sin envoltura es de alrededor de 1,75 radios terrestres, ya que 2 radios terrestres sería el límite superior para ser rocoso (un planeta con 2 radios terrestres y 5 radios terrestres -masas con una composición de núcleo similar a la de la Tierra implicarían que 1/200 de su masa estaría en una envoltura de H / He, con una presión atmosférica cercana a 2,0 GPa o 20.000 bar). [73] El hecho de que la envoltura H / He capturada por la nebulosa primitiva de una supertierra se pierda por completo después de la formación también depende de la distancia orbital. Por ejemplo, los cálculos de formación y evolución del sistema planetario Kepler-11 muestran que los dos planetas más internos Kepler-11b yc, cuya masa calculada es ≈2 M ⊕ y entre ≈5 y 6 M ⊕respectivamente (que están dentro de los errores de medición), son extremadamente vulnerables a la pérdida de envolvente. [74] En particular, la eliminación completa de la envoltura de H / He primordial por fotones estelares energéticos parece casi inevitable en el caso de Kepler-11b, independientemente de su hipótesis de formación. [74]

Si una supertierra es detectable tanto por el método de velocidad radial como por el de tránsito, entonces se pueden determinar tanto su masa como su radio; por tanto, se puede calcular su densidad aparente media. Las observaciones empíricas reales están dando resultados similares a los modelos teóricos, ya que se encontró que los planetas mayores de aproximadamente 1,6 de radio terrestre (más masivos que aproximadamente 6 masas terrestres) contienen fracciones significativas de volátiles o gas H / He (tales planetas parecen tener una diversidad de composiciones que no se explica bien por una sola relación masa-radio como la que se encuentra en los planetas rocosos). [75] [76]Después de medir 65 supertierras menores de 4 radios terrestres, los datos empíricos señalan que los enanos gaseosos serían la composición más habitual: existe una tendencia en la que los planetas con radios de hasta 1,5 radios terrestres aumentan de densidad con el radio creciente, pero por encima de 1,5 radios, la densidad media de los planetas disminuye rápidamente al aumentar el radio, lo que indica que estos planetas tienen una gran fracción de volátiles por volumen sobre un núcleo rocoso. [77] [78] [79] Otro descubrimiento sobre la composición de exoplanetas es el de la brecha o rareza observada para planetas entre 1,5 y 2,0 radios terrestres, que se explica por una formación bimodal de planetas (Supertierras rocosas por debajo de 1,75 y subneptunes con envolturas gruesas de gas que se encuentran por encima de dichos radios). [9]

Estudios adicionales, realizados con láseres en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y en el laboratorio OMEGA de la Universidad de Rochester, muestran que las regiones internas de silicato de magnesio del planeta sufrirían cambios de fase bajo las inmensas presiones y temperaturas de un planeta súper terrestre. y que las diferentes fases de este silicato de magnesio líquido se separarían en capas.

Actividad geológica [ editar ]

Otros trabajos teóricos de Valencia y otros sugieren que las super-Tierras serían más activas geológicamente que la Tierra, con placas tectónicas más vigorosas debido a placas más delgadas bajo más estrés. De hecho, sus modelos sugirieron que la Tierra era en sí misma un caso "límite", apenas lo suficientemente grande para sostener la tectónica de placas. [80] Sin embargo, otros estudios determinan que las fuertes corrientes de convección en el manto que actúan sobre una fuerte gravedad harían la corteza más fuerte y por lo tanto inhibirían la tectónica de placas. La superficie del planeta sería demasiado fuerte para que las fuerzas del magma rompieran la corteza en placas. [81]

Evolución [ editar ]

Una nueva investigación sugiere que es poco probable que los centros rocosos de las súper-Tierras evolucionen hacia planetas rocosos terrestres como los planetas internos del Sistema Solar porque parecen aferrarse a sus grandes atmósferas. En lugar de evolucionar a un planeta compuesto principalmente de roca con una atmósfera delgada, el pequeño núcleo rocoso permanece envuelto por su gran envoltura rica en hidrógeno. [82] [83]

Los modelos teóricos muestran que Hot Júpiters y Hot Neptunes pueden evolucionar por pérdida hidrodinámica de sus atmósferas a Mini-Neptunes (como podría ser la Super-Tierra GJ 1214 b ), [84] o incluso a planetas rocosos conocidos como planetas chthonianos (después de migrar hacia la proximidad de su estrella madre). La cantidad de capas más externas que se pierde depende del tamaño y el material del planeta y de la distancia a la estrella. [74] En un sistema típico, un gigante gaseoso que orbita 0.02 AU alrededor de su estrella madre pierde 5-7% de su masa durante su vida, pero orbitar a menos de 0.015 AU puede significar la evaporación de todo el planeta excepto su núcleo. [85] [86]

Las bajas densidades inferidas de las observaciones implican que una fracción de la población de la súper-Tierra tiene envolturas sustanciales de H / He, que pueden haber sido incluso más masivas poco después de la formación. [87] Por lo tanto, al contrario de los planetas terrestres del sistema solar, estas supertierras deben haberse formado durante la fase gaseosa de su disco protoplanetario progenitor . [88]

Temperaturas [ editar ]

Dado que se desconocen las atmósferas, el albedo y los efectos de invernadero de las super-Tierras, se desconocen las temperaturas de la superficie y, en general, solo se da una temperatura de equilibrio. Por ejemplo, la temperatura del cuerpo negro de la Tierra es 255,3 K (-18 ° C o 0 ° F). [89] Son los gases de efecto invernadero los que mantienen la Tierra más caliente. Venus tiene una temperatura del cuerpo negro de solo 184,2 K (-89 ° C o -128 ° F) a pesar de que Venus tiene una temperatura real de 737 K (464 ° C o 867 ° F). [90] Aunque la atmósfera de Venus atrapa más calor que la de la Tierra, la NASA enumera la temperatura del cuerpo negro de Venus basándose en el hecho de que Venus tiene un albedo extremadamente alto ( Bond albedo0.90, albedo geométrico visual 0.67), [90] dándole una temperatura del cuerpo negro más baja que la Tierra más absorbente ( albedo más bajo ).

Campo magnético [ editar ]

El campo magnético de la Tierra es el resultado de su núcleo metálico líquido que fluye, pero en las supertierras la masa puede producir altas presiones con grandes viscosidades y altas temperaturas de fusión que podrían evitar que los interiores se separen en diferentes capas y, por lo tanto, dar como resultado mantos indiferenciados sin núcleo. El óxido de magnesio, que es rocoso en la Tierra, puede ser un metal líquido a las presiones y temperaturas que se encuentran en las súper Tierras y podría generar un campo magnético en los mantos de las súper Tierras. [91] Dicho esto, los campos magnéticos de la súper Tierra aún no se han detectado mediante la observación.

Habitabilidad [ editar ]

Más información: Habitabilidad planetaria y astrobiología

Según una hipótesis, [92] super-Tierras de aproximadamente dos masas terrestres pueden ser propicias para la vida . La mayor gravedad de la superficie conduciría a una atmósfera más densa, una mayor erosión de la superficie y, por lo tanto, una topografía más plana. El resultado final podría ser un "planeta archipiélago" de océanos poco profundos salpicados de cadenas de islas ideales para la biodiversidad . Un planeta más masivo de dos masas terrestres también retendría más calor dentro de su interior desde su formación inicial por mucho más tiempo, sosteniendo la tectónica de placas (que es vital para regular el ciclo del carbono y, por lo tanto, el clima ) durante más tiempo. La atmósfera más densa y el campo magnético más fuerte también protegerían la vida en la superficie contra dañosrayos cósmicos . [93]

Ver también [ editar ]

  • Análogo de la Tierra  - Planeta con condiciones ambientales similares a las de la Tierra
  • Agua líquida extraterrestre  : agua en su estado líquido que se encuentra naturalmente fuera de la Tierra.
  • Hot Neptune  : un tipo de planeta gigante con una masa similar a la de Urano o Neptuno que orbita cerca de su estrella.
  • Super-Neptuno
  • Lista de candidatos a exoplanetas terrestres más cercanos  - artículo de la lista de Wikipedia
  • Sub-Tierra  - Tipo de planeta

Referencias [ editar ]

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¿Por qué se llama a la Tierra un planeta único en nuestro sistema solar?