Los planetas de nuestro sistema solar se dividen ampliamente en dos grupos: mundos pequeños y rocosos como la Tierra y grandes gigantes gaseosos. Antes del descubrimiento de los exoplanetas, se pensaba que nuestro sistema solar era muy típico. La luz y el calor de una estrella empujan el gas hacia el sistema solar exterior, mientras que el polvo más pesado permanece más cerca de la estrella. Así, un sistema solar tiene planetas rocosos cercanos y gigantes gaseosos distantes. Pero ahora sabemos que los planetas y los sistemas estelares tienen mucha más diversidad.
La forma más común de clasificar los exoplanetas es por su masa o tamaño. Los mundos jovianos son los más grandes, luego los neptunianos, las super-Tierras, las del tamaño de la Tierra y las sub-Tierras. Obviamente, existe el mayor interés en mundos similares a la Tierra potencialmente habitables, que tendrían una masa y una órbita similares a nuestro planeta. Pero todavía hay mucho que no entendemos sobre otros tipos de planetas. Por ejemplo, las super-Tierras son un poco más grandes que la Tierra, pero son planetas terrestres o más gaseosas. Por esta razón, el grupo a veces se divide aún más en aquellos más pequeños que alrededor de 1,6 radios terrestres, que probablemente sean rocosos, y en supertierras más grandes, a menudo llamadas Mini-Neptunes, que probablemente tienen más en común con los gigantes gaseosos.
Exoplanetas por tamaño y temperatura. Crédito: NASA / Ames Research Center / Natalie Batalha / Wendy Stenzel
Dado que no podemos observar la mayoría de los exoplanetas directamente, una forma de estudiarlos es mirando sus estadísticas. Por ejemplo, estadísticamente, existe una brecha entre las grandes Tierras y los mini-Neptuno. Esta brecha alrededor de 1,6 radios terrestres apunta a formas separadas de formación. Para las sub-Tierras, las cosas están menos claras. Los planetas del tamaño de Marte o Mercurio son difíciles de encontrar, lo cual es parte de la razón por la que hay tan pocos exoplanetas subterráneos conocidos. Esto dificulta el estudio de sus estadísticas. Pero un nuevo estudio estadístico apunta a un origen interesante para estos pequeños mundos.
Dado que el número de sub-Tierras confirmadas es tan pequeño, el equipo examinó una colección de planetas candidatos. Los datos de observación sugieren que estos podrían ser planetas, pero los datos no son lo suficientemente sólidos como para estar seguros. De más de 4.000 planetas candidatos, filtraron todo excepto los mundos con períodos orbitales cortos (menos de 16 días) y de tamaño menor a 4 radios terrestres. Esto los dejó con 280 candidatos, lo que es suficiente para hacer algunas estadísticas básicas.
Los mundos del tamaño de la Tierra pueden ser raros. Crédito: NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
Una de las cosas que encontraron es que la distribución del tamaño de estos exoplanetas sigue una distribución de la ley de potencia. En otras palabras, el número estadístico de planetas aumenta en algún orden de magnitud (o potencia) a medida que se hace más pequeño. El tamaño de los asteroides en nuestro sistema solar sigue una distribución de la ley de potencia, y sabemos que los asteroides se formaron mucho después de que los planetas clásicos capturaran gran parte del material del sistema solar primitivo. Dado que las sub-Tierras siguen una distribución similar, es muy probable que también se formaran más tarde.
Los autores se refieren a este proceso de formación de dos etapas como Generación I (planetas grandes) y Generación II (sub-Tierras terrestres). Si esta idea es correcta, podría explicar por qué las super-Tierras parecen ser más comunes que los mundos del tamaño de la Tierra. Si los planetas como la Tierra son de la Generación II, serían bastante raros. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la muestra utilizada es bastante pequeña. Si bien el estudio es interesante, necesitaremos más datos antes de que podamos sacar conclusiones sólidas.
Referencia:Yansong Qian y Yanqin Wu '. Una población distinta de planetas pequeños: sub-Tierras .”preimpresión arXivarXiv: 2012.02273 (2020).