Tipos de exoplanetas

Catálogo no exhaustivo de las categorías más usadas para clasificar planetas extrasolares. Las categorías combinan rango de masa, composición probable y características orbitales; no son disjuntas (un planeta puede ser a la vez súper-tierra y mundo oceánico) y emergen del análisis del zoológico de exoplanetas. La clasificación se actualiza cuando aparecen casos que no caben en las cajas anteriores.

Súper-tierra

Planeta rocoso con masa entre aproximadamente 1 y 10 masas terrestres y radio entre 1 y 2 radios terrestres. No tiene equivalente en el sistema solar (la Tierra, con 1 masa terrestre, queda en el límite inferior; Neptuno, con 17, queda fuera). Algunas súper-tierras pueden tener atmósferas densas o capas de agua importantes; otras son rocosas secas. K2-18 b (~8.6 masas terrestres, en zona habitable, con vapor de agua y posibles trazas de DMS) es uno de los casos contemporáneos en estudio activo.

Mini-neptuno

Planeta de masa intermedia entre la Tierra y Neptuno (≈2 a 10 masas terrestres) con atmósfera densa de hidrógeno, helio y vapor de agua, y un núcleo rocoso o helado. Más comunes que las súper-tierras en los datos de Kepler. La mayoría no son habitables: la atmósfera espesa retiene calor y bloquea la radiación al núcleo. GJ 1214 b (~6.5 masas terrestres, ~280 °C en la cima atmosférica) es un caso canónico.

Súper-puff

Planeta con masa baja (menos de unas pocas masas terrestres) y radio muy grande (comparable al de Júpiter), lo que da densidades extremadamente bajas, en torno a 0.05 a 0.1 g/cm³ (menos que el corcho, comparable al algodón de azúcar). El caso paradigmático es Kepler-51 b (~2.8 masas terrestres en volumen joviano, densidad ~0.05 g/cm³). El mecanismo de formación es objeto de debate: opciones consideradas incluyen migración temprana con atmósferas hinchadas que aún no se han contraído, sistemas de anillos no resueltos, o errores sistemáticos en la medición de masa por variación del tiempo de tránsito (TTV). Es la categoría que el ensayo de Nuevas Ciencias llama “un mundo que la física permite y la intuición rechaza”.

Mundo oceánico (planeta de agua)

Planeta cuya masa y radio son consistentes con una capa global de agua de cientos a miles de kilómetros de espesor sobre un núcleo rocoso. A presiones suficientes el agua se transforma en hielo de alta presión (hielo VII, hielo X), de modo que un mundo oceánico puede tener “hielo caliente” en su interior. TOI-1452 b (~4.8 masas terrestres, templada, en Draco) es candidato. La categoría se solapa con súper-tierra: muchos mundos oceánicos son súper-tierras con composición dominada por agua.

Planeta de carbono

Planeta cuya proporción carbono/oxígeno es mayor que la del sistema solar, lo que lleva a una química mineral dominada por carburos (carburo de silicio, grafito, posibles diamantes a alta presión) en lugar de silicatos y óxidos. La atmósfera puede ser rica en monóxido de carbono y metano. 55 Cancri e (~8 masas terrestres, ~2 400 °C lado diurno, en Cáncer) se interpretó durante años como planeta de carbono; observaciones posteriores con JWST han matizado el modelo, pero la categoría sigue siendo útil teóricamente.

Júpiter caliente

Gigante gaseoso con masa similar o mayor a la de Júpiter en órbita muy cercana a su estrella (periodos de días a horas). Las temperaturas atmosféricas superan los 1 000 °C y en casos extremos los 2 500 °C. La proximidad provoca rotación acoplada (siempre la misma cara mira a la estrella), distorsión gravitatoria de la forma del planeta y, en los casos más extremos, evaporación atmosférica con colas de gas que se desprenden hacia la estrella. WASP-12 b (~1.4 masas de Júpiter, ~2 580 °C) está en evaporación activa; las estimaciones le dan unos diez millones de años antes de quedar reducido a su núcleo.

Súper-mercurio

Planeta rocoso de pequeña masa (menor que la Tierra, en muchos casos) con núcleo de hierro dominante, lo que da densidades muy altas (mayores que las terrestres). Análogos extremos de Mercurio en composición. GJ 367 b (~0.55 masas terrestres, año de 7.7 horas, ~1 500 °C lado diurno, en Vela) es uno de los casos mejor caracterizados: densidad cercana a 8.1 g/cm³, lo que requiere un núcleo de hierro que ocupe la mayor parte del volumen.

Planeta errante

Planeta sin estrella anfitriona, eyectado de su sistema original o formado en aislamiento. Se detecta por microlente gravitatoria. La categoría existe y se cita aquí para completar el panorama, aunque ningún caso del paseo de Nuevas Ciencias entra en ella.

La clasificación es porosa

Las categorías no son taxonómicas en sentido estricto: un mismo planeta puede entrar en varias (súper-tierra y mundo oceánico, súper-mercurio y rocoso seco, júpiter caliente y planeta inflado). El criterio dominante depende de la pregunta: si interesa la composición, manda la densidad; si interesa la habitabilidad, mandan la temperatura y la atmósfera; si interesa la dinámica orbital, manda el periodo.

Dónde aparece en Nuevas Ciencias

  • Exoplanetas: estampas y paisajes: el ensayo recorre siete planetas, uno por tipo (TOI-1452 b oceánico, GJ 1214 b mini-neptuno, K2-18 b súper-tierra de zona habitable, 55 Cancri e planeta de carbono, Kepler-51 b súper-puff, WASP-12 b júpiter caliente en evaporación, GJ 367 b súper-mercurio).

Conceptos vecinos

Fuentes

Retroenlaces