Los planetas de diamante pueden ser más comunes de lo que se pensaba

Ilustración de planetas de diamante. Crédito: Haven Giguere.

Los planetas ricos en carbono pueden ser más comunes de lo que los científicos pensaban, según un nuevo estudio realizado por astrónomos de la Universidad de Yale.

Algunos de estos planetas, todos localizados muy lejos del sistema solar de la Tierra, pueden contener vastos depósitos de grafito o diamantes y su aparente abundancia conduce a nuevas preguntas sobre las implicaciones para el clima, placas tectónicas y otros procesos geológicos, así como también para la vida, de los ambientes intensos en carbono.

“Aunque la cantidad de carbono en la Tierra es pequeña, el carbono ha sido crítico para la aparición de la vida y las regulaciones de nuestro clima a través del ciclo carbono-silicato”, explicó el candidato a doctor de Yale John Moriarty, quien lideró la investigación, publicada recientemente en el Astrophysical Journal. “Es una pregunta abierta sobre cómo afecta la habitabilidad de los exoplanetas la química rica en carbono. Esperamos que nuestros descubrimientos enciendan el interés de la búsqueda de esta respuesta”.

Moriarty trabajó junto a la profesora de astronomía de Yale Debra Fischer y Nikku Madhusudhan, antiguo investigador de postdoctorado de Yale, que ahora se encuentra en la Universidad de Cambridge.

Se denomina como exoplanetas a todos los planetas que se encuentran afuera del sistema solar de la Tierra. En octubre del 2012 Madhusudhan publicó una investigación argumentando que 55 Cancri e, un exoplaneta rocoso del doble de tamaño de la Tierra, está probablemente cubierto en grafito y diamante.

Los astrónomos generalmente creen que los exoplanetas rocosos están compuestos (como la Tierra) en su mayor parte de hierro, oxígeno, magnesio, silicio y una pequeña porción de carbono. En contraste, los planetas ricos en carbono pueden tener entre un porcentaje pequeño hasta un 75% de su masa compuesta por carbono (la Tierra tiene 0.005%).

Moriarty, Madhusudhan y Fischer desarrollaron un modelo avanzado para estimar la composición de los exoplanetas. Modelos previos estaban basados en fotos estadísticas de las piscinas gaseosas (o discos) en las que se forman los planetas. Su nuevo modelo rastrea cambios en la composición de los discos mientras envejecen.

Los investigadores descubrieron que, en los discos con una proporción de carbono-oxígeno mayor a 0.8, los planetas ricos en carbono pueden formarse más lejos del centro del disco de lo que se creía antes. También entendieron que los planetas ricos en carbono pueden formarse en discos con una proporción de carbono-oxígeno de 0.65 si esos planetas se forman cerca de su estrella local.

Modelos previos predecían que los planetas ricos en carbono solo se podían formar en discos con una proporción de carbono-oxígeno mayor a 0.8. Esto es importante, de acuerdo a los investigadores, porque hay muchas más estrellas con una proporción de carbono-oxígeno mayor a 0.65 que las que hay con una de 0.8.

“Nuestro estudio muestra que los mundos extraterrestres pueden ser extremadamente diversos en su composición química, incluyendo varios que son drásticamente diferentes a nuestra experiencia en la Tierra”, comentó Madhusudhan.

La investigación, publicada el 6 de mayo, es titulada “Chemistry in an evolving protoplanetary disk: Effects on terrestrial planet composition”. El Yale Center for Astronomy and Astrophysics apoyó la investigación.

Hay más de mil exoplanetas confirmados y más de tres mil “candidatos” a ser exoplanetas.

“Una importante pregunta es si nuestra Tierra es o no un típico planeta rocoso”, dijo Fischer. “Aunque el número de descubrimientos de exoplanetas aumenta, todavía no tenemos una respuesta a esta pregunta. Este trabajo expande el rango de factores que necesita un planeta para albergar vida”.

Fuente: Universidad de Yale