Planeta extrasolar
Se denomina planeta extrasolar o exoplaneta a un planeta que orbita una estrella diferente al Sol y que, por lo tanto, no pertenece al sistema solar. Los planetas extrasolares se convirtieron en objeto de investigación científica en el siglo XX. Muchos astrónomos suponían su existencia, pero carecían de medios para identificarlos. La primera detección confirmada se hizo en 1992, con el descubrimiento de varios planetas de masa terrestre orbitando el púlsar Lich.
La mayoría de planetas extrasolares conocidos son gigantes gaseosos igual o más masivos que el planeta Júpiter, con órbitas muy cercanas a su estrella y períodos orbitales muy cortos, también conocidos como júpiteres calientes. Sin embargo, se cree que ello es resultado de sesgo de información
creado por los métodos actuales de detección, que encuentran más
fácilmente a planetas de este tamaño que a planetas terrestres más
pequeños.
Descubrimientos confirmados
Aleksander Wolszczan, un astrónomo polaco anunció en 1992 el descubrimiento de 3 objetos sub-estelares de baja masa orbitando el púlsar PSR B1257+12.1 Estos fueron los primeros planetas extrasolares descubiertos y el anuncio fue toda una sorpresa. Se cree que estos planetas se formaron de los restos de la explosión de la supernova que produjo el púlsar.Los primeros planetas extrasolares alrededor de estrellas de la secuencia principal fueron descubiertos en la década de 1990, en una dura competición entre equipos suizosynorteamericanos.
Primera imagen directa confirmada de un planeta extrasolar. La toma, reproducida aquí en falso color, fue captada en el infrarrojo por el Very Large Telescope. El cuerpo central (azul) es la enana marrón 2M1207. Tiene un compañero de masa planetaria (rojo), 2M1207b.
Definición
La definición oficial de planeta de la Unión Astronómica Internacional (UAI) solo cubre el sistema solar y por lo tanto no asume ninguna postura sobre los exoplanetas.60 61 Hasta abril del 2010, la única declaración de definición emitida por la Unión Astronómica Internacional que pertenece a los exoplanetas es una definición de trabajo publicada en el 2001 y modificada en el 2003.62 Esta definición contiene los siguientes criterios:
- Los objetos con masas reales por debajo de la masa límite para la fusión termonuclear del deuterio (actualmente calculada en 13 masas de Júpiter para objetos de metalicidad solar) que orbitan estrellas o remanentes estelares son planetas (no importa cómo se formaron). La masa mínima / tamaño requerido para que un objeto extrasolar sea considerado como un planeta debe ser la misma masa que la utilizada en nuestro sistema solar.
- Los objetos sub-estelares con masas reales por encima de la masa límite para la fusión termonuclear del deuterio son "enanas marrones", no importa cómo se formaron ni dónde están ubicados.
- Los objetos que flotan libremente en cúmulos de estrellas jóvenes con masas por debajo de la masa límite para la fusión termonuclear del deuterio no son planetas, pero son sub-enanas marrones (o el nombre que sea el más apropiado).
Propiedades generales
Número de estrellas con planetas
La mayoría de los planetas extrasolares descubiertos se encuentran a unos 300 años luz del sistema solar.Los programas de búsqueda de planetas han descubierto planetas orbitando alrededor de una fracción sustancial de las estrellas que han estudiado. Sin embargo, la fracción total de estrellas con planetas es incierta debido a efectos de selección observacional.
Metalicidad
Las estrellas ordinarias se componen principalmente de los elementos ligeros como el hidrógeno y el helio. También contienen una pequeña proporción de elementos más pesados, y esta fracción se conoce como metalicidad de una estrella (incluso si los elementos no son metales en el sentido tradicional),67 denotado [m/h] y se expresan en una escala logarítmica en la que cero es la metalicidad solar.
Temperatura y composición
Comparación de tamaños de los planetas con diferentes composiciones.
De izquierda a derecha, Planetas de puro hierro, Planetas de silicato,
Planetas de carbono, Planetas de pura agua, Planetas de puro monóxido de
carbono, Planetas de puro hidrógeno.Es posible calcular la temperatura de un exoplaneta basado en la
intensidad de la luz que recibe de su estrella madre. Por ejemplo, el
planeta OGLE-2005-BLG-390Lb
se estima que tiene una temperatura superficial de aproximadamente
-220 °C (aproximadamente 50 K). Sin embargo, estas estimaciones pueden
estar sustancialmente en un error porque dependen del albedo por lo general desconocido del planeta, y debido a factores tales como el efecto invernadero pueden introducir complicaciones desconocidas.
Distribución de masa
Cuando un planeta se encuentra por el método de la velocidad radial, su inclinación orbital i es desconocida. El método no puede determinar la masa cierta del planeta, sino que da su masa mínima M sin i.
En algunos casos un exoplaneta aparente en realidad puede ser un objeto
más masivo, como una enana marrón o enana roja. Sin embargo,
estadísticamente el factor de sini toma un valor promedio de π /
4≈0,785 y por lo tanto la mayoría de los planetas tienen masas ciertas,
bastante cerca de la masa mínima.69
Por otra parte, si la órbita del planeta es casi perpendicular al cielo
(con una inclinación de cerca de 90°), el planeta también puede ser
detectado mediante el método del tránsito.
Características físicas
Durante los primeros años de descubrimientos de planetas extrasolares la mayoría de éstos eran sistemas peculiares con periodos orbitales pequeños y órbitas excéntricas muy cercanas a la estrella central.
El método de las velocidades radiales favorecía el descubrimiento de planetas gigantes muy cercanos a su estrella central, algunos de ellos en órbitas más pequeñas que la órbita de Mercurio. Estos planetas se llaman a veces júpiteres calientes.Parámetros orbitales
La mayoría de los planetas candidatos extrasolares conocidos han sido
descubiertos usando métodos indirectos, por lo que solo se pueden
determinar algunos parámetros físicos y orbitales puntuales. Por
ejemplo, de los seis parámetros elementales independientes que definen
una órbita, el método de velocidad radial puede determinar cuatro: Semieje mayor, excentricidad, longitud del periastro, y la hora del periastro. Dos parámetros siguen siendo desconocidos: inclinación y longitud del nodo ascendente.
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