El gigante gaseoso con forma de balón de rugby
En 22 horas y 12 minutos, una persona puede recorrer a pie unos 115 kilómetros. En coche, por autopista, podríamos recorrer unos 2800 kilómetros, la distancia que separa Madrid de Estambul en línea recta.
En ese tiempo, el planeta WASP-103b recorre los tres
millones y medio de kilómetros de su órbita alrededor de su estrella. Este es
uno de los apodados ‘Júpiter caliente de periodo ultra-corto’.
Esto nos viene a decir que este exoplaneta, situado
a más de 1 500 años-luz de distancia de nuestro hogar, es una gigantesca bola
de gas como nuestro hermano planetario Júpiter y que además está tan sumamente
cerca de su estrella que soporta temperaturas de varios miles de grados.
Estos dos factores, la cercanía a la estrella y la
composición gaseosa del planeta, hacen que su forma no sea esférica sino
ovalada, de manera que se achatan sus polos y se ensancha su ecuador. Es decir,
estamos ante un planeta con forma ovalada, como un balón de rugby.
La fuerza gravitatoria es una de las tres fuerzas
fundamentales (junto con la electromagnética y la nuclear). Es la más relevante
a escala planetaria y tiene una característica fundamental: disminuye con el
cuadrado de la distancia.
Esto implica que un planeta situado tres veces más
lejos que otro de su estrella notará un tirón gravitatorio nueve veces menor.
Así que, cuanto más cerca estamos de una estrella, sentiremos mucho más su
gravedad.
Además, no todos los materiales notan la gravedad de
la misma forma. Un cuerpo rígido como una roca es menos maleable que uno
líquido como el agua. Esto es lo que ocurre en el caso de la Tierra y la Luna.
La Luna, al estar tan cerca de la Tierra, ejerce una
fuerza diferente en los distintos puntos del globo terráqueo. Y esto es más
evidente en el fluido más abundante que tenemos sobre la superficie de nuestro
planeta: el agua.
Esta diferencia de fuerzas hace que los océanos
cambien ligeramente de profundidad dependiendo de la posición de la Luna en su
órbita alrededor de la Tierra, produciendo el efecto que conocemos como mareas.
Estas fuerzas no afectan de manera significativa solo a los líquidos, también a los gases. Y de ahí la curiosa forma ovalada del planeta gaseoso WASP-103b.
Lo interesante no es solo que el planeta sea
ovalado, sino en qué grado
Pero lo verdaderamente interesante es cuánto se
achata el planeta. El grado de achatamiento del planeta depende directamente de
cómo está distribuida la materia en su interior.
Es decir, sin necesidad de viajar hasta allí (algo
que por otro lado es inviable) podemos atisbar la estructura interna del
planeta (cómo de grande es su núcleo rocoso o cómo de densa es su gruesa capa
atmosférica) tan sólo midiendo su forma y comprobando cuánto se desvía de una
esfera.
Esta deformación se resume en un número con un
precioso nombre: el ‘número de Love’. Los números de Love (apodados así por el
matemático que los propuso, Augustus Edward H. Love) proporcionan una medida de
la rigidez o elasticidad de un planeta. En concreto, el segundo número de Love,
h, proporciona información sobre la distribución de materia en el núcleo de un
planeta frente a su atmósfera.
En el caso que nos ocupa, hemos podido medir por
primera vez un número de Love distinto de cero en un exoplaneta, obteniendo un
valor de 1,59 para WASP-103b. Y este valor es muy interesante porque es similar
al de nuestro vecino Júpiter (1,57).
Esto nos sugiere que la estructura interna de
WASP-103b es similar a la de nuestro gigante gaseoso. Sin embargo, su tamaño es
casi dos veces mayor. Este hecho nos sugiere que la gigantesca atmósfera de
WASP-103b está hinchada por la alta irradiación de su estrella debido a su cercanía.
Aún más, a esa distancia de su estrella, ese número
de Love nos indica que su forma no es esférica, sino ovalada. Su radio en la
dirección estrella-planeta es un 15 % mayor que en la dirección perpendicular,
como ocurre por ejemplo con un huevo o con un balón de rugby.
Esa deformación en la propia forma del planeta se
puede detectar a partir del método de los tránsitos. Esta técnica se basa en
medir la disminución en el brillo de una estrella por el paso de un planeta por
delante, que ocultará parte de la estrella. Es uno de los métodos más
prolíficos en la detección de planetas más allá de nuestro sistema solar.
Aunque no podemos ver el planeta, sí podemos ver ese
descenso en el brillo de la estrella. Como nos podemos imaginar, la forma que
tenga ese descenso (al que llamamos tránsito) dependerá de la forma que tenga
el planeta.
Y eso es precisamente lo que hemos usado en este
caso. Liderados por la investigadora Susana Barros del Instituto de Astrofísica
de Portugal, nos dimos cuenta de que los tránsitos de WASP-103b no tenían la
forma esperada sino que se parecían más a lo que esperábamos para una
deformación ovalada.
Sin embargo, detectar este efecto requiere de detalladas observaciones muy precisas que no son posibles en todos los casos y que están sólo al alcance de unos pocos instrumentos.
https://theconversation.com/asi-se-deforma-un-planeta-el-gigante-gaseoso-con-forma-de-balon-de-rugby-175831
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