Un reciente descubrimiento de los astrónomos arroja nueva luz sobre la formación de planetas fuera de nuestro sistema solar.
Un estudio estadounidense, publicado en la revista The Astronomical Journal, muestra que las llamadas “supertierras” (planetas mayores que la Tierra, pero menores que gigantes de hielo como Neptuno) son mucho más difíciles de formarse alrededor de estrellas viejas de lo que se pensaba. El estudio analizó la relación entre la cantidad de elementos pesados en las estrellas (su metalicidad) y la presencia de supertierras.
¿Qué es la metalicidad ?
La metalicidad de las estrellas aumenta a medida que se forman nuevas generaciones estelares. Esto se debe a que las primeras estrellas estaban formadas principalmente por hidrógeno y helio, los elementos más ligeros que se formaron poco después del Big Bang. Estas primeras estrellas crearon elementos más pesados, como el carbono y el hierro, en sus núcleos mediante fusión nuclear. Cuando estas estrellas explotaron en supernovas al final de sus vidas, esos elementos pesados se dispersaron por el espacio. El gas que quedó formó nuevas estrellas, que por consiguiente contenían más metales que sus predecesoras. Así, la metalicidad en el universo aumenta gradualmente con cada nueva generación de estrellas. En otras palabras, cuanto más vieja es una estrella, menor es su metalicidad.
Ciertos tipos de planetas se forman más difícilmente alrededor de estrellas pobres en metales
Desde hace tiempo se sabe que las estrellas con menor metalicidad tienen más dificultades para formar los llamados sub-Saturno y sub-Neptuno. Un sub-Saturno es un exoplaneta intermedio en masa y tamaño entre el de Neptuno y Saturno, más pequeño que Saturno pero más grande que Neptuno. Los subneptunianos, por su parte, son exoplanetas menores que Neptuno, pero mayores que las llamadas supertierras, a menudo con una gruesa atmósfera de gas, pero también pueden contener cantidades significativas de hielo o líquido, por lo que no siempre se consideran gigantes gaseosos.
Las supertierras también necesitan estrellas ricas en metales
Los investigadores también han descubierto una relación entre la metalicidad de las estrellas y la formación de supertierras. Una supertierra es un planeta mayor que la Tierra pero menor que los gigantes de hielo. El equipo analizó los datos del satélite TESS de la NASA, que busca exoplanetas. Centraron su atención en 10 000 estrellas con muy bajo contenido en metales. Según las teorías existentes, deberían haber encontrado unas 68 supertierras. Sin embargo, el resultado fue sorprendente: no se encontró ni una sola supertierra. Los científicos hablan, por tanto, de un “precipicio cósmico”: por debajo de un determinado umbral de metalicidad, la formación de supertierras parece detenerse bruscamente.
Las implicaciones de este descubrimiento son de gran alcance. Sugiere que las supertierras no empezaron a formarse hasta hace unos 7000 millones de años, aproximadamente la mitad de la edad del universo. Antes de eso, el universo era demasiado “pobre en metales” para que se formaran estos planetas. Para los astrobiólogos, científicos que buscan vida en el universo, este descubrimiento es de gran interés. Les ayuda a afinar su búsqueda y a centrarse en los lugares más prometedores del cosmos. “No conviene buscar en zonas donde no es posible la vida o en zonas donde ni siquiera se cree que se pueda encontrar un planeta”, afirma Kiersten Boley, autora principal del estudio.
Hay que seguir investigando
Aunque este estudio es un importante paso adelante, también plantea nuevas preguntas. Por ejemplo, ¿qué ocurre con los planetas rocosos más pequeños, como la Tierra? ¿Y qué significa esto para la probabilidad de vida en regiones con una alta concentración de estrellas pobres en metales? Los futuros telescopios espaciales, como el telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA y la misión PLATO de la ESA, ayudarán a responder a estas preguntas. Serán capaces de mirar aún más profundamente en el cosmos y darnos una imagen aún mejor de dónde y cuándo se están formando los planetas. “Esos instrumentos serán realmente vitales para averiguar cuántos planetas hay y para realizar tantas observaciones de seguimiento como sea posible”, dijo Boley.
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