Mecanismo de calentamiento explicaría los exoplanetas hinchados

La versión planetaria de una tostadora eléctrica podría explicar por qué algunos exoplanetas son tan grandes. Un fenómenos relacionado podría ser responsable de mantener bajo control los vientos que forman las franjas de Júpiter.

Más de 150 planetas se han encontrado orbitando más cerca de sus estrellas de lo que está Mercurio del Sol. Muchos de estos cercanos cuerpos son gigantes gaseosos conocidos como "Hot Jupiters", tienen temperaturas superficiales que pueden alcanzar 2000º C o más. Es llamativo que teniendo masas similares a Júpiter tengan volúmenes hasta 6 veces mayores.

Diferencia de tamaño entre Júpiter y el exoplaneta Tres-4

Algo tiene que estar calentando el interior de estos planetas para hacer que se hinchen de esta forma, pero ¿qué? La radiación de la estrella cercana no puede ser la causa, puesto que la mayor parte de ella es radiada de nuevo al espacio por el gas.

Los efectos de calentamiento gravitatorio podrían funcionar para planetas con órbitas elongadas. Una órbita de este tipo provocaría una fuerza gravitatoria siempre cambiante por parte de la estrella en el planeta y crearía fricción estrujando su interior, y posiblemente generando el suficiente calor para causar que veamos estos planetas hinchados. Pero este mecanismo no sirve para los planetas con órbita circular, como TrES-4, que es mucho menos masivo que Júpiter, pero sin embargo 1, 8 veces más grande.

Los electrones transportados por los vientos interactúan con el campo magnético del planeta generando una corriente

Konstantin Batygin y David Stevenson de Caltech, sugieren ahora que la energía faltante podría ser proporcionada por una corriente de partículas cargadas que circundara el planeta. La temperatura en la atmósfera de los "Hot Jupiters" es lo suficientemente alta para arrancar los electrones del sodio y el potasio. Estos electrones deberían girar en torno al planeta por efecto de sus vientos e interactuar con su campo magnético, generando una corriente que puede penetrar hasta el interior del planeta, calentando su interior como la resistencia de una tostadora eléctrica.

"La pequeña energía inyectada puede ser lo suficiente para hinchar el planeta", explica Adam Burrows de la Universidad de Princeton University, que modela las propiedades de exoplanetas y que no participó en el estudio.

Burrows añade que se necesita realizar modelos más detallados para determinar si las corrientes generadas de esta forma pueden penetrar muy adentro en el interior de estos "Hot Jupiters" e hincharlos. "Podría funcionar solamente sólo en algunas ocasiones en algunos planetas."

Si la teoría resulta ser correcta, "podría matar dos pájaros con un solo tiro", explica Burrows, puesto que un mecanismo similar podría estar actuando para mantener la velocidad de los vientos de las bandas de nubes de Júpiter y Saturno. Estos vientos podrían estar generados por variaciones de temperatura entre distintas regiones que reciben diferente insolación solar o también por la agitación provocada por el propio calor interno del planeta. Sin embargo, es necesario tener en cuenta otro proceso para mantener las velocidades del viento constantes.

Aunque estos gigantes gaseosos sean demasiado fríos para liberar electrones de la misma forma que lo hacen los "Hot Jupiters", el calor interno del planeta podría arrancar los electrones del hidrógeno, así como de otros elementos. La interacción de estos electrones con el campo magnético planetario, como Batygin ha propuesto para los exoplanetas, puede crear una fuerza en sentido contrario que ayude a contener los vientos.

El Telescopio James Webb de la NASA, que debería lanzarse en 2014, podría ayudar a refinar el modelo acotando las velocidades de los vientos en estos planeta hinchados.

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Publicado en Odisea cósmica