Los planetas similares a la Tierra pueden estar hechos de carbono

Exoplanetas de carbono
Los planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas pueden estar compuestos no de piedra sino de carbono, con una corteza de grafito, un interior de diamante y océanos de alquitrán. Crédito: Lynette Cook

¿Podrían los planetas extrasolares consistir en grafito y diamante?

La astronomía es la ciencia de lo exótico, pero lo que más desean encontrar los astrónomos es lo familiar: otro planeta como la Tierra, un rostro hospitalario en un cosmos hostil. La nave Kepler, que se lanzó el pasado Marzo, es actualmente el mejor instrumento para descubrir planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas como el Sol, en oposición a los planetas gigantes que se han descubierto hasta el momento por parte de los buscadores de planetas. Muchos predicen que 2010 será el año de las exo-Tierras. Pero si los planetas gigantes, que no tienen el aspecro que los astrónomos habían esperado, son alguna indicación, esas Tierras puede que tampoco sean tan tranquilizadoramente familiares.

Los teóricos han estado cayendo en la cuenta en los últimos años de que otros planetas con la masa de la Tierra pueden ser enormes gotas de agua, bolas de nitrógeno o pedazos de hierro. Di tu elemento o compuesto favorito, y alguien habrá imaginado un planeta hecho del mismo. El espectro de posibilidades depende en gran parte de la proporción de carbono a oxígeno. Tras el hidrógeno y el helio, son los elementos más comunes en el universo, y en un sistema planetario en su embrión se emparejan para formar monóxido de carbono. El elemento que tiene un ligero exceso termina por dominar la química del planeta.

En nuestro Sistema Solar, el oxígeno es el predominante. Aunque tendemos a pensar en nuestro planeta como definido por el carbono, la base de la vida, ese elemento es en realidad un constituyente menor. Los planetas terrestres están hechos de minerales de silicatos, que son ricos en oxígeno. El Sistema Solar exterior tiene abundancia de otro compuesto rico en oxígeno, el agua.

Un nuevo estudio muestra en detalle cómo se pierde el carbono. Jade Bond de la Universidad de Arizona y el Instituto de Ciencias Planetarias (PSI), Dante Lauretta de Arizona y David O’Brien de PSI han simulado cómo los elementos químicos quedaron distribuidos alrededor del Sistema Solar cuando éste se formó. Encontraron que el carbono seguía en estado gaseoso dentro del disco protoplanetario y que finalmente se filtraba al espacio; dejando a la agitada Tierra embriónica sin nada en absoluto. El carbono de nuestros cuerpos debe haber sido traído con posterioridad, por asteroides y cometas que se formaron bajo condiciones que les permitieron incorporar el elemento.

Si el equilibrio de carbono-oxígeno se hubiese inclinado de otra forma, la Tierra habría resultado ser muy diferente, tal y como defendieron Marc Kuchner, entonces en la Universidad de Princeton, y Sara Seager, entonces en la Institución Carnegie de Washington, en 2005. No constaría de silicatos sino de compuestos basados en el carbono tales como carburo de silicio y, por supuesto, el propio carbono puro. La corteza sería principalmente de grafito y, a unos pocos kilómetros bajo la superficie la presiones serían tan altas que formarían una capa rígida de diamante y otros cristales. En lugar de hielo de agua, el planeta tendría monóxido de carbono y hielo de metano; en lugar de agua líquida, podría océanos de alquitrán.

La galaxia podría estar repleta de tales mundos. De acuerdo a un estudio observacional que cita Bond, la media de estrellas madre de planetas tienen una proporción mayor de carbono a oxígeno de lo que tiene el Sol, y las simulaciones de su equipo predicen que los sistemas más enriquecidos dan nacimiento a planetas de carbono. “Algunas de estas composiciones difieren mucho de la solar y como resultado producen planetas terrestres con composiciones radicalmente distintas”, comenta Bond.

Para estar seguros, otros estudios han encontrado que el Sol es indistinguible de la estrella media de su clase. La nave Kepler puede ayudar a zanjar la cuestión, debido a que incluso la limitada cantidad de información que puede recopilar de los planetas – su masa y radio – es suficiente para decir su composición general.

Las Tierras de carbono podrían ser especialmente predominantes en configuraciones más extrañas, tales como los entornos de las enanas blancas y las estrellas de neutrones. Las regiones de la galaxia que son normalmente ricas en elementos pesados, tales como el centro galáctico, tienen proporciones de carbono a oxígeno mayores. Conforme pasa el tiempo y las estrellas siguen fabricando elementos pesados, el equilibrio global se inclina a favor del carbono.

Estos y otros descubrimientos astronómicos dan un vuelco a nuestras ideas de lo familiar y lo extraño. La mayor parte de la galaxia es materia oscura; la mayor parte de los soles son más tenues y rojos que nuestro Sol; y ahora, parece que otras Tierras puede que no sean especialmente terrestres. Si algo se aparta de la norma y merece la pena llamarse exótico, somos nosotros.


Autor: George Musser
Fecha Original: 16 de diciembre de 2009
Enlace Original

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Comments (15)

  1. [...] Los planetas similares a la Tierra pueden estar hechos de carbono [...]

  2. [...] Los planetas similares a la Tierra pueden estar hechos de carbono http://www.cienciakanija.com/2009/12/20/los-planetas-similares-a-la…  por fisteame hace pocos segundos [...]

  3. La tierra de carbono poco, hasta deficitario, con la enorme necesidad que se tiene de él como componente básico de los compuestos orgánicos de los seres vivos, animales y plantas.

    Todos los elementos existentes, excepto el hidrógeno y el helio, han pasado por ser carbono, y los existentes entre el helio y el carbono, accedieron por decaimiento de este último.

    El existente en abundancia en la superficie, que diera lugar a los inmensos bosques de antaño, quedo enterrado y convertido en petroleo, re insertarlo responsablemente es compromiso de ésta y las próximas generaciones, entonces volverán a florecer los desiertos.

    Ciertamente deben existir planetas de grafito y diamante, pero así serán en adelante, en modo alguno podrán evolucionar hasta los componentes pesados de que se dispone en la tierra, porque son los residuos de las enanas blanca con núcleo de carbono.

    • Fer xyz

      “El existente en abundancia en la superficie, que diera lugar a los inmensos bosques de antaño”

      en el aire

      “… quedo enterrado y convertido en petroleo,”

      mas en carbón, y aun muchisimo mas quedó en montañas calizas en forma de conchas.

      ” reinsertarlo responsablemente es compromiso de ésta y las próximas generaciones, entonces volverán a florecer los desiertos.”

      Si, así se habla. Hay mucha ignorancia, negativismo e intereses en contra pero este aumento de vida es imparable.

  4. Karl

    que seamos tan exoticos.. es algo triste, me gustaria que fuera mas comun la vida extraterrestre de lo que por ahora parece que hay.

  5. Jurl

    Ni siquiera tenemos la seguridad de que nuestros modelos sobre el interior (profundo) de la Tierra son correctos -podrían estar muy equivocados-, como para ponernos a especular con garantías sobre otros mundos, que anda que no nos quedamos boquiabiertos con los que tenemos aquí alrededor de nuestro sol xD

    • Fer xyz

      Simplemente dicen que dependiendo de la composición química del disco protoplanetario los planetas resultantes pueden ser bastante variados.

      • Jurl

        Ya… y antes de descubrirse planetas extrasolares también había muchas escuelas que decían que los planetas eran una rareza. Tenemos muy poca evidencia empírica, y aparte está sesgada porque sólo podemos ver (de momento) los más masivos y con órbitas muy favorables (en general de bajo período).

        Unas predicciones que fallaron estrepitosamente, por ejemplo (y estaban bastante bien fundamentadas):
        http://en.wikipedia.org/wiki/Sudarsky_extrasolar_planet_classification

        • Fer xyz

          “y aparte está sesgada porque sólo podemos ver (de momento) los más masivos y con órbitas muy favorables (en general de bajo período).”

          Esta sesgada, pero sin exagerar. No es cierto que solo podamos ver esos, es un tópico pasado de moda, hace ya tiempo que en la lista de exoplanetas los hay con orbitas bastante amplias, etc.

          http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_extrasolar_planets

          • Jurl

            Esta sesgadísima hombre, ni siquiera en nuestro propio sistema tenemos un censo claro de KBOs y compañía, y no hemos ni rayado la pintura de casi ningún planeta, incluido el nuestro. Joder, siempre con prisas xD. Miro siempre la lista, que ya anda por más de 400, no hay ninguno de amplio período -no podría haberlo-, y no podemos ver los telúricos de menor masa. Y esto será así durante mucho tiempo. Así que habrá que ser muy prudente con todos los modelos que se hagan, que luego pasa lo que pasa.

            • Fer xyz

              “Miro siempre la lista, que ya anda por más de 400, no hay ninguno de amplio período -no podría haberlo”

              Me gustaria saber porque dices que no podría haberlo.
              Es interesante que mires la lista pero no veas lo que crees que no es posible, esto daría quizas para una teoria del conocimiento, epistemologia y la leche :)

              Hay ya un centenar con periodos de mas de un año, varios con periodos de mas de 10 años. Y algunos de siglos.

              55 Cnc d 5370 dias
              HD 68988 c 4100
              HD 217107 c 4070
              HD 187123 c 3700

              HR 8799 d ~36500
              HR 8799 c ~69000
              HR 8799 b ~170000

              • Jurl

                Los métodos de detección son tres: detectar movimientos del baricentro (perturbaciones en la estrella), puro accidente por lente gravitacional (sólo se les ve una vez y nunca más) y que haya la infinita suerte de que transite por delante de la estrella justo para nuestro punto de vista. Y luego, si hay suerte, imagen directa por telescopio óptico. Como ves, los métodos a nuestra disposición son de por sí un puro sesgo, a lo que hay que sumar todos los errores que podemos cometer. El caso que citas con un período de un siglo (HR 8799 d), hablo de memoria, creo que se dedujo por las perturbaciones del sistema y luego se pudo obtener una imagen como prueba. Lo cierto es que todo esto, además de estar cogido con pinzas, queda a expensas de que ese sistema pueda tener 400 planetas más si tal, que como estén por debajo de una masa equis no los vemos (ni los detectamos).

                No sabemos nada con seguridad: ni la relación de la metalicidad de la estrella con la existencia de planetas, ni su período de rotación, ni nada. Antes de que se descubrieran exoplanetas nadie jamás ni por asomo imaginaba que pudiera haber semejantes monstruos pegados a sus estrellas, por no saber, no podemos siquiera saber cómo es posible que los dos primeros que se descubrieron de verdad, que orbitan alrededor de un púlsar (!), cómo es posible que estén ahí xD.

                Anda que menuda taxonomía haríamos de la vida terrestre con un montón de moscas, una morsa, una seta y una medusa y sin conocer nada más.

                • Jurl

                  Me explico un poco más: para poder deterctar por perturbaciones hay que acumular medidas durante al menos la mitad del período, para tener datos suficientes para asegurar la existencia de un planeta de digamos un período de 10 años, hay que observar durante 5, y luego dejarlo en cuarentena hasta que se verifique por otros observadores. A veces hay suerte, como en ese caso, y descubriendo dos y analizando las órbitas, se deduce que debe haber otros, se hace un estudio de posibilidades y si uno de ellos se le puede detectar, pues bingo. Más sesgo imposible: que tenga seis patas, que baile al ritmo de la Bothy Band, y que esté allí para fotografiarlo. Y tampoco es infinito el número de estrellas próximas.

                  Y luego, casi toda la tabla está cogida con pinzas: como no sabemos el plano de la órbita (tenemos un margen que a veces es escandaloso), los datos oscilan una barbaridad y en la tabla se pone lo que da más lustre al CV del equipo. Por poder ser, podría ser que hasta los planetas estén orbitando en distintos planos, eso es inestable pero ya hemos localizado planetas que son inestables y caerán sobre su estrella en poco tiempo (POCO, cientos de miles de años o tal vez menos).

                  Así que en el fondo tienes razón: sesgo se queda corto para describir esto xDD

        • Fer xyz

          Mira en esta lista como ya cerca de la mitad de exoplanetas tienen periodos orbitales de meses y años, orbitando a distancias comparables a los del Sistema Solar.

          http://exoplanets.org/planets.shtml

  6. el oxigeno realmente es el predominante??

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