WASP-12b: el planeta del carbono

¿De qué está hecho un planeta? No es una pregunta sencilla. En nuestro Sistema Solar, la composición de un planeta depende principalmente de la distancia al Sol. Los mundos rocosos están formados básicamente por silicatos y metales (hierro y níquel), pero a medida que nos alejamos del astro rey los hielos (agua, dióxido de carbono, amoniaco, etc.) y gases (hidrógeno y helio) empiezan a cobrar cada vez más importancia.

¿Ocurre lo mismo en otros sistemas estelares? Hasta ahora suponíamos que sí, pero un equipo de astrónomos liderado por Nikku Madhusudhan acaba de descubrir lo que podría ser un nuevo tipo de planeta en cuanto a su composición interna se refiere. El “bicho raro” es WASP-12b, un júpiter caliente con 1,4 veces la masa de Júpiter situado a 871 años luz que fue descubierto en 2008 por el método del tránsito. WASP-12b orbita su estrella a sólo 3,5 millones de kilómetros (0,023 UA), por lo que su temperatura superficial supera los 2200º C en el lado diurno. Ahí es nada. Además de sufrir estas brutales temperaturas, el planeta se halla desgarrado por las fuerzas de marea, así que su forma se asemeja a la de un balón de rugby.

Pero lo realmente interesante es su composición. El equipo de Madhusudhan ha observado WASP-12b con el telescopio espacial Spitzer y ha podido comprobar que la proporción de carbono es muy superior a la de cualquier planeta del Sistema Solar. En concreto, el planeta presenta una proporción de carbono-oxígeno por encima de 0,8 (quizás incluso sea mayor que 1, cuando lo normal es 0,5), lo que podría indicar la presencia de un núcleo compuesto principalmente por carbono y carburos de diverso tipo en vez de silicatos.


Representación artística de WASP-12b (NASA).


WASP-12b comparado con Júpiter (Wikipedia).

Eso sí, debemos recalcar que, a pesar de lo que se ha comentado en algunos medios, WASP-12b no es un “mundo de carbono” estrictamente hablando. Como otros júpiteres calientes, los elementos más abundantes son hidrógeno y helio, con grandes cantidades de metano, monóxido de carbono y agua. Precisamente, el logro del Spitzer ha sido detectar la presencia de estos tres compuestos en la atmósfera del planeta (además de comprobar la ausencia de una inversión térmica en la atmósfera, lo que resulta algo inesperado). La obtención de un espectro exoplanetario tan detallado es todo un logro tecnológico apabullante, lo que explica que el descubrimiento aparezca en el número de ayer de Nature. Por otro lado, la sobreabundancia de carbono podría ser un aviso de que nos encontramos ante un mecanismo de formación planetaria desconocido hasta la fecha.



Espectro de la atmósfera de WASP-12b obtenido por el Spitzer (puntos de colores) frente a los modelos (líneas). Las observaciones se han realizado en 3.6 μm, 4.5 μm, 5.8 μm y 8 μm con el Spitzer y en 1.2 μm, 1.6 μm y 2.1 μm desde observatorios terrestres (NASA/Madhusudhan et al.).

 
Modelo atmosférico de WASP-12b. No se observa ninguna inversión térmica a presiones de 0,01-1 bar (Madhusudhan et al.).

Un planeta gigante con un interior rico en carbono abre excitantes posibilidades en el campo de la química planetaria. Es posible que WASP-12b sea el primer representante conocido de una nueva familia de “mundos carboníferos”. Podemos dejar volar la imaginación y plantear la existencia de mundos rocosos con la misma proporción de carbono que WASP-12b. Una “tierra de carbono” podría albergar en su interior colosales cantidades de diamantes y grafito. Toda una mina -nunca mejor dicho- para los escritores de ciencia ficción.

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7 Comentarios

  1. Es un mundo fascinante. Hemos encontrado el primer ‘planeta de carbono’, en analogía con las estrellas que poseen C/O > 1 (que no quiere decir que el C sea el elemento más abundante, como bien apuntas en la entrada).
    Si la estrella anfitriona tiene C/O solar (que es lo que apuntan los análisis disponibles), ¿cómo se ha formado este mundo?. No tenemos ni idea, pero merecerá la pena estudiarlo mejor. Un saludo.

  2. Otra cosa más: la razón C/O es difícil de determinar y los errores son importantes (incluso en estrellas con muchísima resolución en el espectro). Pero como bien dices, obtener un espectro planetario es algo que hasta hace poco parecía ciencia ficción ;). De momento, con un límite inferior podemos estar contentos.

  3. Otra cosa importante que se me olvidó decir: los modelos de atmósfera planetarios utilizados en este trabajo son ricos en oxígeno (C/O ~ 0.5, i.e., solar). Es CRÍTICO, ya que afecta a las abundancias químicas derivadas posteriormente, que se utilicen modelos de atmósfera ricos en C. Supongo que no lo habrán hecho porque hasta ahora no se sabía que este tipo de mundos existieran y no habría nada disponible en el mercado. Saludos.

  4. @Gargamelle: sí, también se ha hablado de diamantes en Urano y Neptuno.

    @Olga: Un mundo fascinante, sin duda. Sí, yo también me quedé mosqueado con los modelos empleados cuando leí el paper ayer. Sólo al releerlo esta mañana me di cuenta que habían usado modelos ricos en O 😉

    Saludetes.

  5. @tixolo: en este tipo de planetas, al igual que en la Tierra, se esperaba que hubiese un punto de inflexión en la atmósfera donde la temperatura no sigue bajando y empieza a aumentar, eso es la inversión térmica.

    Un saludo.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 9 diciembre, 2010
Categoría(s): ✓ Astronomía • Exoplanetas • sondasesp