Aquí en el Sistema Solar, podemos ver los ocho planetas de nuestra estrella girar con confianza, sabiendo muy bien que hemos descubierto al menos la mayoría de los mundos que giran alrededor del Sol. Pero hay una historia de 4.500 millones de años que no podemos conocer del todo desde nuestro punto de vista actual. De lo único que podemos estar seguros es de los planetas que han sobrevivido hasta ahora.

¿Qué pasa con los mundos que se formaron alrededor de nuestro sol desde el principio, y luego los expulsaron por algún proceso gravitacional violento?

¿Qué pasa con los mundos que se habrían convertido en planetas si solo se hubieran formado alrededor de una estrella, y no en el abismo del espacio interestelar?

En los últimos años, hemos comenzado a encontrar estos planetas huérfanos, a veces llamados planetas rebeldes – En los espacios entre las estrellas. Con base en lo que sabemos sobre las estrellas, la gravedad y la evolución cósmica, podemos hacer una estimación aproximada del número total de planetas en el universo, superando potencialmente el nuestro en cualquier lugar entre 100 y 100 000. El espacio está lleno de planetas, la mayoría de los cuales no Ni siquiera tiene estrellas.

Una visualización de planetas en órbita alrededor de otras estrellas en un área específica del cielo examinada por la misión Kepler de la NASA. Por lo que sabemos, prácticamente todas las estrellas con más del 25% de los elementos pesados ​​del Sol tienen sistemas planetarios a su alrededor, aunque algunas regiones estelares muy densas pueden ser excepcionales.

Durante la última generación, hemos llegado a comprender que los sistemas solares como el nuestro son la regla en el universo, no la excepción. Los estudios de exoplanetas han demostrado, mediante el método de tránsito y el método de oscilación estelar, que es probable que la mayoría de las estrellas (si no todas) no solo tengan planetas a su alrededor, sino también mundos con diferentes masas, tamaños y períodos orbitales a su alrededor. Es posible que las estrellas tengan gigantes gaseosos en el interior de sus sistemas planetarios, que tengan muchos mundos dentro de la órbita de Mercurio, o que tengan planetas mucho más alejados que Neptuno alrededor del Sol.

Es probable que haya más diversidad entre los mundos que orbitan alrededor de otras estrellas de lo que hubiéramos esperado al observar solo el sistema solar. Incluso puede haber estrellas por ahí con docenas o docenas de planetas orbitando a su alrededor. Esperemos que lo averigüemos cuando mejoremos en mirar.

El sistema TRAPPIST-1 contiene la mayor cantidad de planetas similares a la Tierra de cualquier sistema estelar conocido actualmente, y muestra escalas de temperatura equivalentes a las de nuestro sistema solar. Estos siete mundos conocidos sólo salen aproximadamente a la órbita de Venus; Es posible y posiblemente también posible que haya muchos mundos fuera del mundo exterior que se han descubierto hasta ahora. Todavía no se han identificado mundos similares a Mercurio, Venus, la Tierra o Marte, pero las posibilidades de vida, pasada y presente, siguen siendo desconcertantes tanto para TRAPPIST-1 como para nuestro sol.

En promedio, podemos decir que es probable que haya 10 planetas por estrella en nuestra Vía Láctea, sabiendo que esta es una estimación basada en información incompleta. La verdadera media podría ser un número más pequeño como 3 o un número más grande como 30, pero 10 es un número razonable según lo que sabemos hasta ahora.

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Como se señaló anteriormente, este número es solo representativo de los sobrevivientes que tenemos hoy. A lo largo de la vida del sistema solar, se han creado muchos mundos, pero no permanecerán intactos hasta el día de hoy. Algunos chocarán y se fusionarán con otros, creando mundos más grandes. Otros reaccionarán de forma atractiva y perderán su energía, http://news.google.com/https://news.google.com/https://news.google.com/https://news.google.com/https ://news.google.com/https://news.google.com/urling hacia adentro y posiblemente hacia la estrella central.

Formaciones especiales a lo largo del tiempo, o interacciones gravitatorias individuales con el paso de grandes masas, pueden perturbar y expulsar grandes objetos de sistemas solares y planetas. En las primeras etapas del sistema solar, muchas masas son expulsadas solo por las interacciones gravitatorias que surgen entre los protoplanetas.

Con el tiempo, estos mundos se atraen con fuerza y ​​los planetas migran a las configuraciones más estables que pueden lograr. Por lo general, esto significa que los mundos más grandes y masivos migran a sus configuraciones más estables, a menudo a expensas de otros mundos más pequeños y livianos. En la batalla cósmica por la permanencia planetaria, el resultado más común debería ser la expulsión de los perdedores del sistema solar al espacio interestelar.

Según simulación, por cada sistema solar como el nuestro que se forma, debe haber al menos un gigante gaseoso y aproximadamente de 5 a 10 mundos rocosos más pequeños arrojados al espacio interestelar, donde vagarán sin hogar por la galaxia. Esto ya nos dice que la cantidad de planetas sin estrellas es comparable a la cantidad de planetas que orbitan estrellas en la actualidad. Pero estos son solo los planetas huérfanos: planetas que una vez tuvieron un hogar alrededor de una estrella y fueron separados de su estrella madre por el empuje gravitacional de sus hermanos. Estos son los «Abels» del Universo Cósmico, siendo las víctimas del asesinato de la Hermandad Planetaria.

Sin embargo, por muchos que sean estos mundos, y quizás unos pocos billones de ellos deambulando por la Vía Láctea, la gran mayoría de los planetas rebeldes no tuvieron padres en absoluto. Para entender por qué, tenemos que volver a cómo se formaron las estrellas por primera vez.

Las nubes moleculares oscuras y polvorientas, como esta imagen de Bernard 59, parte de la Nebulosa del Tubo, que se encuentra dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, colapsarán con el tiempo y darán lugar a nuevas estrellas, con las regiones más densas dentro de la formación estelar más masiva. Sin embargo, aunque había una gran cantidad de estrellas detrás, la luz de las estrellas no podía penetrar el polvo; Se absorbe hasta que se ioniza más parte de la nebulosa.

Cuando tienes una gran nube molecular fría de gas, se desmorona en una serie de grumos, ya que la gravedad atrae la masa hacia adentro y la radiación la empuja hacia afuera. Si su nube de gas es lo suficientemente fría y masiva, puede alcanzar temperaturas y densidad suficientes en los núcleos de los cúmulos más densos para iniciar la fusión nuclear y la formación estelar.

Dentro de la región de formación de estrellas, se está produciendo una carrera enorme: entre la gravedad, que sirve para hacer tantas estrellas de la mayor masa posible, y la radiación, que sirve para expulsar el gas y poner fin al crecimiento gravitacional. . Cuando miramos un cúmulo de estrellas recién nacido, nuestros ojos nos dirán que la gravedad ha ganado, porque una gran cantidad de estrellas masivas a menudo es inmediatamente aparente.

El vivero de estrellas más grande del Grupo Local, 30 Dorados en la Nebulosa de la Tarántula, tiene las estrellas más masivas conocidas por la humanidad hasta el momento. Lo que no se ve en esta imagen son miles y miles de estrellas de baja masa, así como los (potencialmente) millones de planetas rebeldes que se espera que existan.

Pero esta conclusión es engañosa. Por cada estrella caliente, azul y masiva que vemos, generalmente hay cientos o incluso miles de estrellas más pequeñas y de baja masa que son difíciles de ver debido a su magnitud cada vez más débil. ¡Pero el hecho de que sean superiores no significa que todavía estén allí!

Cuatro de cada cinco estrellas en el universo son enanas rojas: estrellas de baja masa entre el 8% y el 40% de la masa del Sol, sin embargo, las que son más fáciles de ver tienen decenas o incluso cientos de veces la masa del Sol. Cuando estas estrellas masivas arden calientes y brillantes, arrojan gas que habría formado nuevas estrellas. No evitan que estas estrellas de menor masa crezcan más, sino que detienen el crecimiento gravitatorio de estrellas potenciales en su camino.

La Nebulosa de Carina, visible en luz visible (superior) e infrarroja cercana (inferior), ha sido fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble en una serie de diferentes longitudes de onda, lo que permite construir estas dos vistas muy diferentes. El gas ardiente en la Nebulosa Carina puede acumularse en cuerpos del tamaño de un planeta, pero la luminosidad y la radiación ultravioleta de las estrellas masivas que impulsan la evaporación casi seguramente lo harán hervir antes de que la mayoría de esas masas se conviertan en las propias estrellas.

Si observa la masa en la nube molecular antes de que formara estrellas, encontrará que el 90% vuelve al medio interestelar; Solo alrededor del 10% de la masa se convierte en estrellas o planetas. Las estrellas más masivas se forman más rápido, luego expulsan el gas restante durante millones de años, deteniendo en seco las posibilidades restantes de formación de estrellas. Esto deja también muchas estrellas de masa baja y media, pero también crea una gran cantidad de estrellas fallidas: cúmulos de materia que nunca cruzaron el umbral para convertirse en una estrella. Estos grupos, aunque no se forman alrededor de una estrella, son lo suficientemente grandes y masivos como para encajar en la definición geofísica de un planeta.

Según un estudio de 2012por cada estrella que se forma, hay de 100.000 a 100.000 planetas nómadas que también se forman, destinados a vagar, sin estrellas, por el espacio interestelar.

Cuando ocurre un evento gravitacional infinitesimal, la luz de fondo de la estrella se distorsiona y amplifica a medida que una masa que interfiere viaja a través o cerca de la línea de visión hacia la estrella. El efecto de la gravedad que interfiere dobla el espacio entre la luz y nuestros ojos, creando una señal específica que revela la masa y la velocidad del objeto que interfiere en cuestión. Todas las masas pueden desviar la luz a través de lentes gravitacionales, y este método puede tener mucho éxito en la detección de la colección de planetas rebeldes en la Vía Láctea.

Considere el hecho de que nuestro sistema solar contiene cientos o incluso miles de cuerpos que potencialmente se ajustan a la definición geofísica de un planeta, pero astronómicamente excluidos solo en virtud de su posición orbital. Ahora considere que por cada estrella como nuestro sol, probablemente haya cientos de estrellas fallidas que no acumularon suficiente masa para iniciar una fusión en su núcleo. Estos son los planetas sin hogar, o planetas rebeldes, que superan en número a los planetas como el nuestro, que orbitan las estrellas. Estos planetas rebeldes son muy comunes, pero debido a que están muy distantes y no son autoluminosos, son muy difíciles de detectar.

Sorprendentemente, entonces, pudimos encontrar cuatro posible un fraude planeta candidatos. En la inmensidad del espacio, estos objetos que no emiten ninguna luz visible propia pueden ser vistos, ya sea por el reflejo de la luz de las estrellas, la emisión de su propia luz infrarroja o por sutiles efectos de lentes en las estrellas de fondo.

El candidato a planeta rebelde CFBDSIR2149, como se muestra en la imagen en infrarrojo, es un mundo gaseoso gigante que emite luz infrarroja pero no tiene una estrella u otra masa gravitatoria en órbita. Es uno de los únicos planetas rebeldes conocidos, y solo fue detectable debido a su masa lo suficientemente grande como para emitir su propia radiación infrarroja.

Cuando observamos nuestro universo, donde nuestra galaxia contiene alrededor de 400 mil millones de estrellas y hay alrededor de dos billones de galaxias en el universo, la comprensión de que hay alrededor de diez planetas para cada estrella es alucinante. Pero si miramos fuera de los sistemas estelares, es probable que haya entre 100 y 100 000 planetas vagando por el espacio por cada estrella que podamos ver.

Mientras que un pequeño porcentaje de ellos han sido expulsados ​​de sus propios sistemas estelares, la gran mayoría de ellos nunca han conocido el calor de una estrella. Muchos son gigantes gaseosos, pero probablemente sean más rocosos y helados, ya que muchos contienen todos los ingredientes necesarios para la vida. Quizás, algún día, tengan su oportunidad. Hasta entonces, seguirán viajando por toda la galaxia y por todo el universo, superando con creces en número a la serie de asombrosas luces que iluminan el universo.