En nuestro sistema solar, conocemos cuatro planetas con cantidades significativas de helio en su atmósfera, todos del tipo conocido como gigante gaseoso. Pero en todas esas atmósferas, el elemento químico más abundante es el hidrógeno, también más presente en el resto del cosmos que el helio. Los resultados de una investigación indican ahora que puede haber en nuestra galaxia miles de planetas con atmósferas compuestas mayormente de helio, y los autores del estudio han descrito el proceso que puede conducir a esta rareza.
Analizando datos reunidas en observaciones hechas por el telescopio espacial Spitzer de la NASA, el equipo de Renyu Hu, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, en Pasadena, California, Estados Unidos, ha llegado a la conclusión de que estos planetas tan ricos en helio, típicamente con un tamaño similar al de Neptuno, y sometidos a temperaturas mucho más altas que la experimentada por los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar, podrían estar presentes a miles por toda la galaxia.
De estos “Neptunos calientes”, el telescopio espacial Kepler de la NASA ha encontrado en nuestra galaxia cientos de ellos, o por lo menos de astros que parecen serlo. Tienen el tamaño de Neptuno (o más pequeños), con órbitas muy ceñidas que mantienen a tales mundos más cerca de sus respectivas estrellas que lo que lo está nuestro ardiente Mercurio respecto al Sol. Estos planetas alcanzan temperaturas de más de 700 grados centígrados (más de 1.300 grados Fahrenheit), y orbitan sus estrellas en poco más de uno o dos días.
En la nueva investigación, se ha llegado a la conclusión de que algunos Neptunos calientes (y subneptunos calientes, que son más pequeños que Neptuno) podrían tener atmósferas muy ricas en helio. La gran proximidad de estos planetas a sus abrasadoras estrellas ocasionaría que se evaporara el hidrógeno en sus atmósferas.
El hidrógeno es cuatro veces más ligero que el helio, de modo que desaparecería lenta pero inexorablemente de las atmósferas de los planetas, haciendo que estas tuvieran con el paso del tiempo más helio concentrado. El proceso sería gradual, y precisaría 10.000 millones de años para completarse. Como referencia, nuestro planeta tiene 4.500 millones de años.
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| Los planetas que tienen atmósferas ricas en helio, como el representado artísticamente en la ilustración, podrían ser comunes en nuestra galaxia, según una nueva teoría basada en datos del telescopio espacial Spitzer. (Foto: NASA/JPL-Caltech) |
Si el helio es efectivamente un componente dominante en sus atmósferas, los Neptunos calientes deben aparecer blancos o grises. En cambio, el Neptuno de nuestro sistema solar posee un color azul brillante. El metano en su atmósfera absorbe el color rojo, dándole su tono azul.
Una falta de metano en un Neptuno caliente en particular, llamado GJ 436b, ha sido la pista clave que ha llevado al equipo de Hu a desarrollar su teoría del helio planetario. El Spitzer había observado anteriormente a GJ 436b, situado a 33 años-luz de distancia, y encontró en él evidencias de carbono, pero no de metano. Esto era desconcertante para los científicos, porque las moléculas de metano están hechas de un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno, y planetas como este se espera que tengan mucho hidrógeno. ¿Por qué no se unía el hidrógeno con el carbono para producir metano?
Según el nuevo estudio, el hidrógeno podría haber sido arrancado poco a poco del planeta por la radiación solar. Con menos hidrógeno en el ambiente, el carbono tendería más a enlazarse químicamente con el oxígeno para producir monóxido de carbono. Y, efectivamente, en concordancia con esto, el Spitzer encontró una abundancia anómala de monóxido de carbono en la atmósfera de GJ 436b.
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