Megatierra

El término megatierra ha sido propuesto para denominar aquellos planetas principalmente sólidos cuya masa excede las 10 masas terrestres que delimitan a las supertierras.^[1]​ Ningún planeta del sistema solar cumple con los requisitos para ser considerado una supertierra o una megatierra, ya que el mayor cuerpo telúrico es la propia Tierra. De este modo, las condiciones que pueden presentarse en esta clase de exoplanetas se infieren de los datos recogidos en las observaciones realizadas y son objeto de debate.

Impresión artística de 55 Cancri e, una posible megatierra, comparada con la Tierra.

Formación

Las hipótesis actuales de formación planetaria ofrecen distintos escenarios para el nacimiento de megatierras y de planetas de masa terrestre. Estos últimos, al igual que las supertierras, se desarrollan fundamentalmente por fenómenos de acreción.

Los planetas gaseosos pueden tener grandes núcleos sólidos, como ocurre con HD 149026 b, un planeta de la masa de Saturno cuyo radio representa 2/3 partes del de este, por lo que puede contener un núcleo de roca-hielo de 60 masas terrestres.^[2]​

Las medidas efectuadas sobre Kepler-52b, Kepler-52c y Kepler-57b indican una masa máxima de entre 30-100 masas terrestres, aunque su masa real puede ser considerablemente inferior. Con un radio aproximado de unas dos veces el de la Tierra, deben tener densidades mayores que planetas de hierro del mismo tamaño. Orbitan muy cerca de sus estrellas, así que pueden ser núcleos remanentes (planetas ctónicos) de gigantes gaseosos o enanas marrones que han perdido sus capas de gas superficial.^[3]​^[4]​

Es posible que puedan formarse planetas sólidos con miles de veces la masa de la Tierra alrededor de estrellas masivas (tipos B y O de la secuencia principal, con entre 5 y 120 veces la masa del Sol), donde el disco protoplanetario tenga los suficientes elementos pesados. Estas estrellas emiten grandes cantidades de radiación ultravioleta y poseen fuertes vientos estelares, que pueden fotoevaporar el gas del disco dejando sólo los elementos más pesados.^[5]​ En comparación, la masa de Neptuno equivale a 17 masas terrestres, la de Júpiter a 318 y 13 masas jovianas equivalen, según la UAI, a 4000 M⊕.^[5]​

La formación de planetas sólidos masivos también puede darse en sistemas binarios compuestos por una enana blanca y una estrella de neutrones, cuando la segunda absorbe material de la primera hasta convertirla en un objeto de masa planetaria, compuesto por un núcleo cristalizado de carbono y oxígeno. Es posible que PSR J1719-1438 b sea un planeta de estas características.

Descubrimientos

 

Comparación del tamaño de Kepler-10c con la Tierra y Neptuno.

En el año 2014, nuevas medidas del planeta Kepler-10c le otorgaron una masa aproximada a la de Neptuno, con una densidad mayor que la de la Tierra. Estos datos demostraron que posiblemente se trate de un cuerpo planetario compuesto principalmente de roca con una envoltura de agua sobre su superficie que suponga entre un 5-20 % de la masa total del planeta^[6]​^[7]​^[8]​ (en comparación, los océanos de la Tierra solo representan un 0,02 % del total de la masa planetaria).^[9]​ Se cree que Kepler-131b podría presentar unas condiciones similares, aunque su densidad no ha sido medida con la misma precisión. Los siguientes exoplanetas sólidos conocidos con mayor masa tienen la mitad que los anteriores, y son 55 Cancri e, WASP-47e y Kepler-20b.^[10]​

En 2016 un equipo de astrónomos anunció que BD+20594b, un exoplaneta observado por el telescopio espacial Kepler y el espectrómetro HARPS de La Silla, podría tratarse de una nueva megatierra, quizá más grande que Kepler-10c.^[11]​

Kepler-145 b es el planeta más masivo clasificado como Mega-Tierra, con una masa de 37,1 M _⊕ y un radio de 2,65 R _⊕, tan grande que podría pertenecer a una subcategoría de Mega-Tierra conocida como Planetas Terrestres Supermasivos (SMTP)

Es probable que tenga una composición similar a la de la Tierra de roca y hierro sin ningún elemento volátil. Una Mega-Tierra similar, K2-66 b, es aproximadamente 21,3 veces la masa y 2,49 veces el radio de la Tierra, y orbita una estrella subgigante. Su composición parece ser principalmente de roca con un pequeño núcleo de hierro y una atmósfera de vapor relativamente delgada.

Véase también

• Júpiter caliente
• Neptuno caliente

Referencias

1. EXOPLANETS: FROM EXHILARATING TO EXASPERATING el 20 de septiembre de 2015 en Wayback Machine., 22:59, Kepler-10c: The "Mega-Earth", Dimitar Sasselov, June 2, 2014 YouTube
2. Planetesimals To Brown Dwarfs: What is a Planet?, Gibor Basri, Michael E. Brown, (Submitted on 20 Aug 2006)
3. Super-dense remnants of gas giant exoplanets, A. Mocquet, O. Grasset and C. Sotin, EPSC Abstracts, Vol. 8, EPSC2013-986-1, 2013, European Planetary Science Congress 2013
4. Very high-density planets: a possible remnant of gas giants, A. Mocquet, O. Grasset, C. Sotin, Published 24 March 2014, doi:10.1098/rsta.2013.0164 Phil. Trans. R. Soc. A, 28 April 2014, vol. 372, no. 2014
5. MASS-RADIUS RELATIONSHIPS FOR SOLID EXOPLANETS, S. Seager, M. Kuchner, C. A. Hier-Majumder, B. Militzer, February 1, 2008
6. The Kepler-10 planetary system revisited by HARPS-N: A hot rocky world and a solid Neptune-mass planet, Xavier Dumusque, Aldo S. Bonomo, Raphaelle D. Haywood, Luca Malavolta, Damien Segransan, Lars A. Buchhave, Andrew Collier Cameron, David W. Latham, Emilio Molinari, Francesco Pepe, Stephane Udry, David Charbonneau, Rosario Cosentino, Courtney D. Dressing, Pedro Figueira, Aldo F. M. Fiorenzano, Sara Gettel, Avet Harutyunyan, Keith Horne, Mercedes Lopez-Morales, Christophe Lovis, Michel Mayor, Giusi Micela, Fatemeh Motalebi, Valerio Nascimbeni, David F. Phillips, Giampaolo Piotto, Don Pollacco, Didier Queloz, Ken Rice, Dimitar Sasselov, Alessandro Sozzetti, Andrew Szentgyorgyi, Chris Watson, (Submitted on 30 May 2014)
7. Fressin, F. (2011). «Kepler-10c, a 2.2 Earth Radius Transiting Planet in a Multiple System». arXiv:1105.4647  [astro-ph.EP]. 
8. Clavin, Whitney (2 de junio de 2014). «Astronomers Confounded By Massive Rocky World». NASA. Consultado el 3 de junio de 2014. 
9. Fraser Cain (2010). «What Percent of Earth is Water?». Universe Today. Consultado el 24 de junio de 2014. 
10. The Kepler-10 planetary system revisited by HARPS-N: A hot rocky world and a solid Neptune-mass planet, Xavier Dumusque, Aldo S. Bonomo, Raphaelle D. Haywood, Luca Malavolta, Damien Segransan, Lars A. Buchhave, Andrew Collier Cameron, David W. Latham, Emilio Molinari, Francesco Pepe, Stephane Udry, David Charbonneau, Rosario Cosentino, Courtney D. Dressing, Pedro Figueira, Aldo F. M. Fiorenzano, Sara Gettel, Avet Harutyunyan, Keith Horne, Mercedes Lopez-Morales, Christophe Lovis, Michel Mayor, Giusi Micela, Fatemeh Motalebi, Valerio Nascimbeni, David F. Phillips, Giampaolo Piotto, Don Pollacco, Didier Queloz, Ken Rice, Dimitar Sasselov, Alessandro Sozzetti, Andrew Szentgyorgyi, Chris Watson, (Submitted on 30 May 2014)
11. Marín, Daniel. «Un planeta rocoso gigante». Eureka. Consultado el 2 de febrero de 2016. 

•   Datos: Q17325117