Mundos errantes: Los Planemos

Hoy toca hablar sobre un tipo de planetas muy particulares. A pesar que es posible que haya muchos repartidos por el cosmos, estos mundos son extremadamente raros. Antes de nada, para comprender más fácilmente estos mundos, hay que hacer, ni que sea, una breve definición de “Planeta”,…:

Un Planeta es un cuerpo que orbita alrededor de una estrella, que posee suficiente masa como para que su campo gravitatorio le haga adoptar una forma esférica.

Es una vaga definición, pero ya nos sirve, pues el principal rasgo de estos mundos es que no orbitan alrededor de ninguna estrella. Vagan libres en las profundidades del espacio, sin el calor de una estrella madre. Se les conoce como “Planemos”, y de momento, no hay muchos catalogados.

A principios de agosto de 2006, los medios de comunicación (por ejemplo, este) informaban sobre el hallazgo de los dos primeros planetas de este tipo. Estos dos mundos (representados aquí abajo)  forman un planeta doble, orbitándose mutuamente a una distancia equivalente a 6 veces la que separa el planeta enano Plutón de nuestro sol. Eso son unos 30.000 millones de km. Ambos son gigantes gaseosos monstruosos. Uno de ellos posee 7 veces la masa de Júpiter, mientras que el otro, posee el doble de masa, entre 13 y 14 veces la masa que posee nuestro gigante. Ambos mundos están situados a 400 años luz de nosotros. Desde entonces, no se han hallado muchos más mundos con este perfil. Podemos, eso si, hablar un poco sobre el perfil en general que poseen estos mundos, ya que todos, sean más o menos grandes, sean gaseosos o no, tienen una serie de características en común.

Para comprender estos mundos, antes hay que explicar cómo nacieron. Se sabe que todos estos mundos se formaron dentro de un Sistema Planetario, con una estrella recién nacida como madre. En estos Sistemas recién nacidos, el polvo de condensa para formar rocas, rocas que empiezan a colisionar, “creciendo” a la vez que ganan masa y gravedad. Eso hace que más cuerpos y de mayor tamaño sean capturados y absorbido por estos mundos en su siempre constante y frenético crecimiento. Mientras crecen, aparece un peligroso efecto no deseado. Según los modelos informáticos, se ha descubierto que, con los impactos, los jóvenes planetas pierden estabilidad, y sus orbitas son alteradas. El Sistema sufre un caos espectacular, con desenas o centenares de planetas que varían en tamaño desde uno similar al de la luna, hasta mayores que nuestro Júpiter. Nos encontramos, pues, con un Sistema Solar en el que la mitad de los planetas colisionan contra su estrella, o entre ellos. Hay mundos gigantescos que se estacionan a pocos millones de km de distancia de su estrella (los famosos Júpiter Calientes) , otros que hallan orbitas similares a la de un cometa (Júpiter excéntricos), y hay otros que salen despedidos del Sistema, perdiéndose en el espacio para siempre. Estos últimos son los que nos interesan, y son los que comentaremos a continuación.

Como ya sabemos de sobre estos cuerpos, no poseen  una estrella propia, por lo que tampoco tienen orbita. Jamás pasan dos veces por el mismo punto, simplemente siguen la rotación de la Vía Láctea, como lo hace cualquier estrella. Tampoco tienen el ciclo día/noche, pues las lejanas estrellas del firmamento no proporcionan ni luz ni calor.

Por ese mismo hecho, podríamos pensar que son mundos extremadamente fríos, sin posibilidad de vida. Pero hay quién cree que eso no tiene porqué ser así. Para comprender las teorías siguientes, hay que pensar en nuestro propio Sistema Solar, en el que hallamos Planetas de tipo rocoso, y Planetas gigantes gaseosos.

Es casi seguro que ambos tipos de planeta se hallan vagabundeando por las profundidades del espacio. Podemos clasificar las teorías sobre el calor y la posibilidad de vida de estos cuerpos.

Si estamos delante de un cuerpo rocoso, podemos hablar del calor geotérmico. Aunque haya zonas de este mundo que posea temperaturas inferiores a los -200ºc, los volcanes pueden calentar ciertas zonas, especialmente zonas subterráneas, con agua en estado líquido, calentada por el calor interno del planeta. En esas zonas, pueden haber bacterias que vivan comiendo minerales de subsuelo, y con un medio acuoso, podrían vivir y reproducirse sin problemas. Hablamos de oasis en un desierto helado, un desierto donde posiblemente la atmósfera esté permanentemente congelada.

Luego, nos encontramos con la posibilidad de que este mundo sea un gigante gaseoso. Un gigante gaseoso siempre posee un núcleo rocoso fundido, con temperaturas muy elevadas. A pesar de que no existe una superficie sólida,(sin superficie sólida no hay volcanes), el calor del núcleo asciende calentando el planeta, y moviendo la atmósfera. En la parte más externa de estos mundos gigantes solitarios, las temperaturas serían de cientos de grados bajo cero, pero a cierta profundidad, las temperatura son similares a las terrestres, con una presión similar o un poco superior a la que nosotros sufrimos en la tierra.

A pesar de que esa zona no es demasiado ancha, a lo mejor tenemos una biosfera en este mundo de 40 o 50 km de grosor, ya que las bacterias pueden soportar temperaturas más o menos elevadas. Sería vida microscópica que flotaría libre en la atmósfera, alimentándose de los gases que componen esas atmósferas.

Finalmente, hay otro factor que tener en cuenta: las lunas. Pequeñas lunas que, quizá, acompañen a estos mundos gigantes. En ellas, el calor procedente de la fuerza de marea del planeta padre, puede mantener el núcleo de esas exolunas fundido. No es nada descabellado, eso pasa en nuestro propio Sistema Solar. La luna Io, la más próxima a Júpiter, es un buen ejemplo.

Es evidente que estos mundos son mucho más propensos para la vida que lo que se podría esperar. Pero las apariencias engañan, y, a lo mejor, algún día hallaremos un nuevo Planemo que nos dé una gran sorpresa, quién sabe.

Atmósferas extraterrestres: Los salvajes vientos de HD209458b

Más conocido como Osiris, en este mundo, se han hallado recientemente tormentas con vientos que alcanzan velocidades de 5.000 a 10.000 km/h, unos 2,7 km por segundo, si se puede imaginar. Con unas temperaturas diurnas que superan los 1.000ºc, la climatología de este planeta fascina a los astrónomos, según la revista científica Nature.

Osiris, representado a la izquierda transitando su estrella madre, posee una colección de características muy peculiares, que no se hallan en los planetas de nuestro Sistema Solar. Por ejemplo, su año dura unos 3,5 días terrestres. El planeta más próximo a nuestro sol, Mercurio, lo hace en 88. Claro que Osiris está en orbita a 7,5 millones de km de su estrella, y Mercurio está a unos 57 millones de media…

Haciendo comparaciones de este tipo, nos podremos dar cuenta de lo extraño que es este mundo. Vayamos a poner un par de datos más. Osiris orbita alrededor de su estrella a 140 km/s, mientras Mercurio lo hace a una velocidad que alcanza su máximo alrededor de los 50 km/s, y es el planeta que más rápido se traslada… En Osiris, las temperaturas alcanzan los 1.000 grados centígrados, mientras que el mundo más cálido del Sistema Solar, Venus (este es más cálido que mercurio a consecuencia de su gruesa atmósfera de CO2) no alcanza por poco los 500ºc.

En fin, dejemos a un lado las comparaciones e investiguemos lo que realmente importa hoy, el viento. Que lo provoca? Esta pregunta, tiene su respuesta en dos factores, ambos relacionados directamente con la estrella HD209458.

El primero, es ni más ni menos que la proximidad del planeta a ésta. Tanta proximidad provoca que Osiris reciba miles de veces más luz de la que recibe la tierra. Esto provoca que el viento siempre tenga un suministro ilimitado de energía solar. Esta energía, es la que mueve el aire con la fuerza y violencia que lo hace.

El segundo factor, es el fenómeno día/noche. Este es provocado por un fenómeno que aún no hemos explicado. Se trata del efecto de la gravedad de la estrella sobre Osiris. Tanta proximidad, hace que el planeta muestre siempre la misma cara a la estrella, al igual que le pasa a la luna respecto a la tierra. Todos los satélites del Sistema Solar, muestra siempre la misma cara a su respectivo planeta. Eso es provocado por la gravedad de la tierra (por ejemplo) sobre la luna. En Osiris, pasa lo mismo, aunque este efecto no sea muy común en los planetas. Sólo los mundos clasificados como“Júpiter calientes” (como Osiris), sufren este efecto. Los “Júpiter calientes” son mundos gigantescos, que orbitan alrededor de su estrella a pocos millones de km. De hecho, sólo los Júpiter calientes muestran la misma cara a su estrella, pues sólo estos están tan próximos a sus estrellas como para que el fenómeno tenga lugar.

Ahora que sabemos que provoca el segundo factor, expliquemos que hace este sobre la atmósfera de Osiris. La clave es nuevamente la temperatura. Mientras en la parte diurna, en la que jamás se pone el sol, hay temperaturas que jamás descienden de los aterradores 1.000 grados, la parte nocturna (evidentemente, también perpetua, ya que jamás sale el sol) sufre unas temperaturas mucho más bajas, de muchos grados bajo cero. Este contraste de más de 1.000 grados entre las zonas diurnas y nocturnas, son el factor más importante para comprender los vientos en este planeta.

La energía procedente de la estrella, sumada con el ciclo día/noche, son definitivamente los causantes de las tormentas y los vientos que se han hallado recientemente en este mundo desolado. Ahora sólo cabe esperar que los científicos descubran más detalles sobre la turbulenta atmosfera de Osiris.

Para leer más, puedes visitar, por ejemplo, los siguientes links:

-El País

-El Universal.com

Y si te apetece aprender más sobre este planeta, también puedes visitar Yplanets Mundos, donde hallarás un artículo dedicado plenamente a Osiris

Otro “Júpiter caliente”: HD209458b

Hoy toca visitar otro mundo. Un mundo que podríamos considerar que está hecho “a lo grande”, además literalmente. Estamos hablando de HD209458b, más conocido por su nombre no oficial, Osiris. Se trata de un mundo gigante, con temperaturas suficientemente elevadas como para fundir metales como la plata, y con vientos huracanados (recientemente hallados) que superan con creces la velocidad del sonido.

Echemos un vistazo al planeta que se nos presenta en esta ocasión (representado a la derecha),  sus  características físicas. Este exoplaneta está ubicado en la constelación de Pegaso, a 154 años de nuestra casa. Como hemos dicho ya, se trata de un mundo gigante, concretamente, posee 220 la masa de nuestra tierra (0,7 Júpiters para mayor claridad). Como también hemos dicho, este lugar posee temperaturas increíblemente elevadas, concretamente, de unos 1000ºc. Este fenómeno es causado por la estrella madre de este mundo, HD209458b, una estrella de tipo solar (es decir, con un tamaño y masa similares a los que posee nuestro sol), que está a sólo 7 millones de km de distancia de Osiris (0,047 UA). Con esta proximidad, las temperaturas pueden elevarse hasta el punto que lo hacen, con otra consecuencia inesperada. Aquí, la enorme energía procedente de la estrella anfitriona mueve la atmósfera con una fuerza brutal. Hay tanta energía que el viento sopla con unas velocidades que oscilan entre 5.000 y 10.000 km/h (entre 5 y 10 veces más velocidad que en Neptuno, el planeta más ventoso del Sistema Solar). En el caso de Neptuno, tan distante a nuestro sol, el viento es tan elevado por la ausencia de energía procedente del sol, justo el contrario que lo que pasa en Osiris. En Neptuno, la poca energía que procede del sol, empieza a mover la atmósfera, y esta, una vez en marcha, ya no para nunca. No hay suficiente energía como para crear turbulencias que frenen el viento, por lo que este no hace más que acelerar, y acelerar, y acelerar… Hasta el punto al que ha llegado hoy.

Hay otros dos efectos provocados por la proximidad del planeta a su estrella. Después de saber que el viento y la temperatura son provocados por esa proximidad, ahora hay que hablar del ciclo día/noche y de la atmósfera de este mundo, ya que ambos quedan alterados.

Respecto al ciclo día/noche, hay que saber que el planeta siempre muestra la misma cara a su estrella. En el lado diurno jamás se hace de noche, y viceversa. Este efecto, es típico en satélites, pero no en planetas. La luna, por ejemplo, al igual que cualquier otro satélite de cualquier otro planeta, siempre nos muestra la misma cara. Este hecho es causado por la potente gravedad del planeta anfitrión, muy próximo astronómicamente hablando. Al haber tanta interacción, la tierra tira de la luna y hace que un día lunar, dure exactamente lo mismo que un año lunar, es decir, que la misma cara se mantiene fija en nosotros permanentemente. Este efecto se llama gradiente gravitatorio, y se muestra también en los planetas muy próximos a su estrella, a pocos millones de km de distancia, como Osiris.

Tras el sistema día/noche alterado, viene un último fenómeno, el más raro de todos. Tanta proximidad a su estrella, no es buena, y de hecho, se sabe que Osiris se evapora. Su atmósfera pierde millones de toneladas me materiales cada año por culpa de la alta temperatura. Esta atmósfera, compuesta por CO2, vapor de agua y metano, y en la cuál se han hallado moléculas orgánicas, pierde masa en todo momento. Es posible que este mundo, migrara desde el interior de su sistema hasta hallar una orbita estable. La migración es típica en planetas gigantes durante su formación, ya que los gigantes gaseosos no pueden formarse tan cerca de la estrella, lo hacen en las frías zonas exteriores de sus sistemas. Es posible que este mundo fuera aún mayor de lo que es hoy tras su formación, quién sabe.

Finalmente, hablemos un momento de la composición de la atmósfera de este coloso en llamas. Metano, CO2 y vapor de agua. Trazas de material orgánico flotando en el ardiente planeta. Osiris ha resultado ser muy esperanzador para los astrónomos, ya que este es el primer mundo en el que se halló en su atmósfera una composición similar a la que tenía la nuestra hace 3.000 o 4.000 millones de años. Se sabe que en la tierra, en una atmósfera similar a esta, se originaron las primeras moléculas orgánicas complejas, la vida. Osiris es demasiado caliente como para albergar vida, pero si en mundos tan hostiles como este podemos hallar esta combinación ideal de gases, es posible que en mundos más pequeños y con mejores condiciones también se puedan hallar.

El mundo más viejo conocido: PSR B1620-26 b

Aunque mucho más conocido por su nombre de pila, este exoplaneta ha vivido de todo. Se trata de “Matusalén”. Su nombre deriva del hombre más viejo de la Biblia, que según explican, vivió 969 años.

Este exoplaneta, tiene unos 12.700 millones de años de edad, y ha sobrevivido a todo tipo de fenómenos. Desde la muerte de su estrella madre y su compañera, hasta las innumerables explosiones de estrellas cercanas, vecinas de este mundo situado en el apretado cúmulo globular M4, en la constelación del Escorpión.

Al estar situado en un cúmulo globular, este mundo tiene posiblemente una bella vista de la enorme espiral que es la vía láctea. Los cúmulos globulares se hallan fuera de la galaxia, alrededor del núcleo, como abejas  alrededor de una flor. En el caso de M4, que se encuentra encima del disco galáctico, la vista debe de ser preciosa. Una preciosa vista de nuestra galaxia, una preciosa vista que es sólo un premio de consolación, comparado con todo lo que este dantesco planeta ha sufrido. A la derecha, una vista artística de PSR B1620-26b.

Antes de nada, echemos un ojo a sus características. Este gigantesco y veterano mundo, es conocido desde 1993, descubierto gracias a que un grupo de astrónomos, con Donald Backer en la cabeza del equipo hicieron mediciones del rayo púlsar que emite el cadáver de su estrella madre, una estrella de neutrones extremadamente densa, y con un tamaño muy reducido. El método con el que hallaron a este gigante, se llama “Efecto Doppler”. Con él, hallaron una perturbación en las señales de radio que emiten las estrellas de neutrones que investigaban, hallando al mundo que tratamos hoy aquí. Con mucha menos materia que su estrella, nuestro protagonista posee una masa equivalente a 2,5 Júpiters. Tiene una orbita similar a la que tiene Neptuno, a 23 UA de su Púlsar, una orbita que no tiene prácticamente nada de excentricidad, es decir, tiene una orbita casi circular. Este mundo tarda unos 100 años en rodear completamente a su Púlsar. Respecto a la distancia que nos separa a nosotros de ese sistema, podemos afirmar que es mucha. Matusalén se halla a aproximadamente 5.600 años luz de aquí, es decir, unas 5 veces la distancia que nos separa de la nebulosa de Orión.

Una  vez explicadas sus características, hay que hablar del origen de este mundo. Es un origen bastante extraño. Hay distintas teorías, pero la más aceptada es que el planeta se formó después de la explosión de su estrella madre. Para entender esta teoría, antes hay que entender como muere una estrella. Las estrellas, como nosotros, nacen, viven y mueren. Las estrellas, antes de morir, se transforman en gigantes rojas (en el caso del sol, por ejemplo). En esta etapa, que llega cuando el combustible de la estrella (el hidrógeno) se agota. Cuando pasa eso, la presión interna gana a la gravedad, que es lo único que evita que la estrella explote en el espacio. Entonces, la estrella se hincha, multiplicando su volumen 200 o 300 veces, mientras en su interior sigue la fusión nuclear. Del hidrógeno, se obtiene el helio, y del helio, a materiales cada vez más pesados como el carbono, el oxígeno, etc. Cuando llega el hierro (sólo en estrellas más masivas que el sol, ya que este no llegará a formar materiales tan pesados) el núcleo se colapsa, y crea una supernova. Si Matusalén hubiese existido cuando su estrella explotó como supernova, es más que probable que este mundo hubiese sido destruido por la onda de choque de la explosión, o sacado de orbita.

En el caso de PSR B1620-26 A, la estrella de la que estamos hablando, tenía suficiente masa como para dejar algo más peligroso que una simple enana blanca, una estrella de neutrones. Aquí es donde entra en acción la teoría presentada por los astrónomos.

Una vez ha muerto la estrella madre, hay una nube de escombros que ha dejado el núcleo tras de si, una nebulosa planetaria. A partir de una parte de esa nebulosa, en orbita alrededor del difunto núcleo, se empezó a formar un nuevo mundo. Al igual que un fénix, un cuerpo renació de las cenizas de otro, en forma de gigante gaseoso, un planeta mucho menor que la estrella original.  Eso ocurrió en una época muy temprana, unos 12.700 millones de años atrás, y desde entonces, este mundo muerto ha permanecido silencioso, completando una y otra vez su larga orbita hasta hoy.

Confirmada la existencia del primer planeta fotografiado alrededor de una estrella tipo Sol

A diferencia de lo que algunos medios de comunicación como ELPAIS.com han pronunciado, no se trata de la primera imagen de un exoplaneta, mérito que corresponde a 2M1207 b como la primera fotografía en infrarrojo, capturada en 2004, y a GQ Lupi b, descubierto en el espectro visible en 2005; cuya masa desconocida nos permite barajar la posibilidad que sea un planeta gaseoso o una enana marrón (a falta de confirmación, el título lo lleva el planeta Fomalhaut b, por otro lado, el más pequeño descubierto así).

Lo que si es una primicia es que 1RXS 1609 b es el primer exoplaneta descubierto, con tan pequeña masa, orbitando tan lejos de su estrella parental. La exorbitante distancia de 300 UA parece no ser ningún obstáculo para que su estrella madre 1RXS 1609, con una masa del 85 % de nuestro Sol, retenga con su gravedad a tan lejano cuerpo de una masa de apenas ocho júpiters. Para hacerse una idea. Neptuno, el planeta más alejado de nuestro Sol, se encuentra a 30 UA. 

En efecto, existen exoplanetas que orbitan a mayor distancia, como UScoCTIO 108 b, que con 14 masas jovianas gira a 670 UA de su estrella madre, que apenas posee 0,057 masas solares. Pero hasta aquí las matemáticas funcionaban perfectamente. El problema está en que, a la distancia que orbita 1RXS 1609 b, y en función de sus masas, el planeta, podría haber sido perfectamente un planeta errante pasando casual y relativamente "cerca" de esta estrella, o alineados en el mismo campo visual (como lo está la Luna de sus estrellas "cercanas" en el firmamento). La confirmación de este descubrimiento, echa por tierra nuevamente las teorías asentadas de la formación planetaria basada únicamente en la formación solar. Mostrándonos sistemas planetarios mucho más ricos de lo que sospechábamos hace apenas unas décadas.

Entre las notas de la noticia, que se puede encontrar en la página oficial del Observatorio Gemini, está el que no se han encontrado planetas entre 1 y 8 masas jovianas (la masa de Júpiter, la unidad estándar para medir planetas gigantes gaseosos) dentro de la gran órbita de este planeta. La estrella se encuentra a 500 años-luz en la Constelación de Escorpio. El planeta tiene una temperatura de 1500 °C, mucho mayor que la de Júpiter(-121,15°C), lo cual se debe a que es un planeta muy joven y que aún conserva gran parte del calor generado en su nacimiento, cuando la gravedad produjo la contracción del planeta en su tamaño actual (los planetas se enfrían con los años). Este calor hace que irradie en buena parte del espectro luminoso infrarrojo, lo que ha facilitado su detección. Pues para ello se ha empleado los instrumentos NIRI (Near-Infrared Imager, o Visualizador del Infrarrojo Cercano) y el Sistema de Óptica Adaptativa "Altair", diseñado para corregir la perturbación atmosférica terrestre. Ambos presentes en el Observatorio Gemini, un conjunto de observatorios gemelos. Uno ubicado en el hemisferio Norte, en Hawai, y el otro en el hemisferio Sur, en Chile.

El exoplaneta también tiene en su repertorio el haber sido el Primer Exoplaneta cuyo espectro químico se conoce. Dato que también se ha confirmado actualmente. En su atmósfera se encuentran, entre otras moléculas, vapor de agua, monóxido de carbono e hidrógeno molecular.

El crédito de la noticia pertenece al Observatorio Gémini. Sus autores son el Dr. David Lafrenière y el Prof. Ray Jayawardhana. El contacto de prensa es Peter Michaud.

El catálogo de los planetas (o candidatos a planetas) descubiertos por observación directa, pueden verse aquí, en la página de exoplanet.eu.

Yplanets es responsable de la correcta traducción de la noticia. Aclara que la traducción no es literal, sino resumida. Nuestra función es la difusión de los descubrimientos, cualquier aclaración de los mismos debe hacerse a sus autores, mientras las posibles diferencias o desapegos a la noticia original recae en nosotros.