Las megatierras podrían ser planetas exagerados

¿Y si las megatierras no existiesen? Uno de los misterios más intrigantes de los últimos años es el de la existencia de planetas rocosos con unas diez veces más masa que la Tierra. Ahora, un nuevo estudio plantea que, en realidad, podría deberse a la actividad de las propias estrellas, que podría provocar que se estén malinterpretando los datos…

El dilema de las megatierras

Un nuevo estudio apunta a que algunos de los planetas rocosos más masivos descubiertos hasta ahora podrían no ser tan masivos como pensábamos. Es más importante de lo que parece porque los planetas dejan de ser mundos principalmente rocosos, y empiezan a adquirir una atmósfera muy considerable, al acumular gas del disco en el que se forman. Esto sucede cuando el planeta alcanza, aproximadamente, entre 1,5 y 1,75 veces el radio de la Tierra, que se corresponde con alrededor de 4 o 5 masas terrestres.

Sin embargo, la teoría apunta a que el límite superior de masa podría ser mucho más alto. El problema es que las simulaciones por ordenador sugieren que es poco probable que un planeta, que sea puramente rocoso, pueda llegar a pasar de unas diez masas terrestres. El motivo es, simplemente, que el núcleo es tan masivo que debería atraer una cantidad enorme de gas del disco en el que se formó y, en consecuencia, se convertiría en un planeta gaseoso. Aquí es donde surge la incertidumbre, porque se han descubierto planetas que parecen rocosos y demasiado masivos para la teoría.

Esos planetas tienen una densidad muy alta y, en principio, no parecen tener una atmósfera significativa. Si realmente existen tal y como se han detectado, deberían haber pasado por procesos de formación especiales. Quizá algo como colisiones después de la desaparición del disco de gas, o que fuesen, en realidad, los núcleos de los viejos planetas gigantes, que quedaron expuestos tras perder sus atmósferas masivas. Pero hay un tercer factor que podría explicar lo que se observa: la actividad de las estrellas alrededor de las que orbitan esos mundos tan aparentemente inexplicables.

El problema de las masas de los planetas lejanos

La masa de un planeta se puede medir a través del método de velocidad radial. Esta técnica permite detectar cuánto se desplaza una estrella hacia delante y hacia atrás, desde nuestra perspectiva, debido a la atracción gravitacional de un planeta. Las estrellas con una actividad magnética muy intensa complican la medición de masas por medio de este método. El motivo es que, a medida que las manchas estelares y las regiones brillantes de su superficie aparecen y desaparecen de nuestra vista, por la rotación de la estrella, producen variaciones que pueden imitar los efectos de la atracción gravitacional de un planeta.

Este ruido estelar puede ocultar la señal de un planeta rocoso poco masivo o, a veces, exagerarla. Esto provoca que algunos planetas puedan terminar teniendo estimaciones de masa más altas de lo que realmente tienen. Así que los investigadores querían comprobar si las megatierras son reales. Para ello, eligieron planetas con tamaños inferiores a cuatro veces el de la Tierra en el Archivo de Exoplanetas de la NASA. Después, redujeron la lista a solo aquellos cuyas masas se hubiesen medido a través del método de velocidad radial. Finalmente, descartaron los que tenían estimaciones poco fiables.

Así, se quedaron con una muestra de 333 planetas. Después, para identificar los planetas más raros, los investigadores representaron las masas de los planetas en función de sus tamaños. De esta manera, se quedaron con ocho planetas con combinaciones poco habituales. Los ocho tenían masas superiores a unas diez veces la de la Tierra. Cuatro mostraban una densidad compatible con una composición rocosa: WASP-84 c, TOI-1347 b, TOI-2322 c y HD 63433 b.

Las megatierras como ilusión creada por las estrellas

Los otros cuatro podrían contener agua u otros compuestos volátiles, pero muy poco gas de hidrógeno y helio: GJ 523 b, TOI-815 c, HD 18599 b y GJ 143 b. Después, analizaron el nivel de actividad magnética de cada estrella, y las curvas de luz obtenidas por el telescopio TESS para entender cómo variaba el brillo de los astros por la aparición y desaparición de manchas estelares. Las ocho estrellas tenían actividad magnética. Con esto en mente, determinaron que la probabilidad de descubrir cuatro megatierras rocosas alrededor de estrellas activas era solo de un 1%.

Si se consideraban los ocho planetas, la probabilidad era todavía más baja. Además, no lograron encontrar ninguna explicación física por la que las estrellas jóvenes y activas debieran tener planetas rocosos muy masivos. Además, había varias señales que parecían poco fiables. En tres planetas, la señal era demasiado débil en comparación con el ruido para que la técnica habitual de análisis de la actividad de las estrellas fuese fiable. Otros planetas tenían períodos orbitales similares a los períodos de rotación de sus estrellas.

Esto dificultaba separar la señal producida por el planeta de la que generaba la propia estrella. Además, los investigadores destacaban que un equipo había calculado que el exoplaneta, HD 63433 b tenía una masa equivalente a 37 veces la de la Tierra, mientras otro equipo calculaba unas 21. Así que su conclusión es de lo más lógica: los planetas podrían parecer más masivos de lo que realmente son, por culpa de la actividad de las estrellas en torno a las que se encuentran. Puede que, realmente, no haya planetas rocosos con más de 10 veces la masa de nuestro planeta…

Estudio

El estudio es C. Brinkman, N. Cowan.; «»Mega-Earths» are likely an artifact of stellar activity». Publicado en arXiv, puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys