¿Hasta dónde puede crecer un mundo? ¿Cuál es el tamaño máximo que puede tener un planeta, antes de tener tanta masa como para convertirse en una estrella? Aunque podría parecer lo contrario, no es una simple cuestión de añadir más masa…
La masa y la relación con el tamaño máximo de un planeta
Si nos limitamos al Sistema Solar, sabemos que Júpiter es el planeta más masivo que podemos encontrar. De hecho, tiene 2,5 veces más masa que el resto de planetas. Sin embargo, su tamaño es apenas algo más de 20 000 kilómetros más grande que Saturno. Parecería lógico suponer que a más masa, mayor será el planeta con el que nos encontremos. Como, además, conocemos el límite máximo de un planeta, la pregunta sobre cuál es el tamaño máximo parece muy sencilla. Un planeta no tiene ningún tipo de fusión. Es decir, no es una estrella.
La masa mínima de una estrella, para convertirse en una pequeña y tenue enana roja, es aproximadamente 80 veces la masa de Júpiter. De hecho, este dato permite desmentir una popular leyenda urbana, que establece que el gigante joviano es una estrella fallida. La realidad es muy distinta. Se quedó muy lejos de acumular la masa suficiente para ser capaz de fusionar hidrógeno en helio. Por otro lado, tenemos un objeto a medio camino entre planetas y estrellas. A estos sí que los conocemos popularmente como estrellas fallidas.
Se trata de las enanas marrones. No son capaces de fusionar hidrógeno en helio, pero sí lo convierten en deuterio. El límite mínimo de masa, para tener una enana marrón y no un planeta, está en torno a 13 veces la masa de Júpiter. Pero ni siquiera todas las enanas marrones son iguales. Las más pequeñas tienen una superficie recubierta de nubes. No es muy diferente, a decir verdad, a la de un planeta. Pero lo interesante es que, en este caso, sí tenemos una cifra interesante. La masa máxima de un planeta es, aproximadamente, 13 veces la de Júpiter.
Más masa no se traduce en mayor tamaño
En el caso de los planetas rocosos, sí podemos decir que a más masa, mayor será el tamaño del mundo en cuestión. Sin embargo, los gigantes gaseosos se comportan de una manera totalmente diferente. Porque los sólidos no se comprimen particularmente al estar sometidos a una gran presión. Los gases, sin embargo, son capaces de comprimirse considerablemente. Así que, al añadir más masa a un planeta gaseoso, su tamaño no aumenta de una forma proporcional. Eso permite entender por qué Saturno es solo un 20% más pequeño que Júpiter.
Así que, ¿cuál es la cantidad de masa mágica? ¿En qué momento añadir más masa, a un planeta gigante, hace que su tamaño deje de aumentar de una forma proporcional? Esa pregunta se la hicieron dos investigadores hace algún tiempo. Llegaron a la conclusión de que ese punto se encuentra entre las masas de Neptuno y Júpiter. A partir de esa franja, añadir más masa a un planeta gaseoso solo provoca que sus gases se compriman más. En su estudio, llegan a la conclusión de que los planetas más grandes, por tamaño, tendrían menos masa que el gigante joviano.
Aproximadamente, tan solo la mitad de la masa de Júpiter. Y, curiosamente, conocemos un exoplaneta que encaja perfectamente en esa definición. WASP-17b, a 1000 años-luz del Sistema Solar, tiene un diámetro de 243 300 kilómetros. Muy por encima de los 140 000 de Júpiter. La masa no es el único factor para determinar el tamaño máximo de un planeta. Su composición también es un factor importante. Los exoplanetas más grandes conocidos son júpiteres calientes. Gigantes gaseosos que se encuentran muy cerca de sus estrellas.
Los factores que afectan al tamaño máximo de un planeta
La composición y la temperatura, del planeta en cuestión, también afectará a su tamaño máximo. Los júpiteres calientes son gigantes gaseosos, como Júpiter, pero que se encuentran tremendamente cerca de sus estrellas. Son planetas mucho más cálidos y menos densos. Además, Júpiter tiene un núcleo rocoso. Si estuviese compuesto únicamente de hidrógeno y helio, sería más grande. Estos planetas son muy interesantes, además, porque se han descubierto un buen puñado en otros lugares de la Vía Láctea. Aquí no tenemos ninguno.
Pero quizá se deba a que, en el pasado del Sistema Solar, la interacción entre Saturno y Júpiter impidió que terminasen en una órbita mucho más cercana al Sol. Es uno de los dos tipos de planeta, frecuentes en otros sistemas estelares, que no encontramos aquí. El otro es la llamada supertierra. Un planeta rocoso, más grande y masivo que la Tierra. Si bien es cierto que, de existir, el Planeta Nueve podría encajar en esa definición. Aunque, en cualquier caso, no son planetas más grandes que los gigantes gaseosos.
¿Hay planetas más grandes que WASP-17b? Todavía quedan muchos mundos por descubrir, pero si tenemos en cuenta las estimaciones de los investigadores, parece que el tamaño máximo no debe andar muy lejos de su diámetro, porque tiene casi la mitad de masa que Júpiter. Está claro que el gigante joviano es toda una bestia dentro del Sistema Solar (como bien demuestra, también, el impacto que tiene su gravedad en este rincón de la galaxia). Pero, como dice la sabiduría popular, parece que en el estanque hay peces mucho más grandes…
Estudio
El estudio es J. Chen y D. Kipping; «Probabilistic Forecasting Of The Masses And Radii Of Other Worlds». Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 27 de diciembre de 2016. Puede ser consultado en este enlace.
Referencias: Universe Today
