Sorprendentemente,
parece que no. Un estudio publicado en la revista Astrobiology ha
hallado que, a pesar de mostrar ostensibles diferencias de masa y
tamaño, una fracción considerable de los planetas extrasolares
descubiertos hasta ahora presenta una gravedad de superficie muy similar
a la terrestre.
En
la saga galáctica Star Wars sus protagonistas caminan con total
normalidad sobre planetas extrasolares, como si se pasearan por
cualquier rincón de la Tierra, sin verse obligados a dar grandes saltos o
realizar movimientos pocos fluidos, ni más rápido ni más despacio. Es
un lugar común en las películas de ciencia ficción. Algo que sería
creíble si todos esos exóticos planetas tuvieran una gravedad de
superficie cercana a los g = 9,8 m/s2, nuestra gravedad terrestre. Una
suposición cuestionable habida cuenta de las enormes diferencias de
tamaño entre esos mundos.
La aceleración que experimenta un cuerpo en la superficie de un
planeta, la gravedad en superficie, depende de la masa M y el radio R
del planeta, según la sencilla fórmula de Newton a=GM/R2, donde G denota
la constante universal de gravitación. De modo que esperamos que astros
con masas y tamaños distintos de los terrestres arrojen valores de
gravedad en superficie muy variopintos.
De hecho, así ocurre, por ejemplo con la Luna, cuya gravedad
superficial es aproximadamente g/6, responsable de esa peculiar manera
de caminar sobre nuestro satélite que hemos visto en documentales. Si
los guiones de cine fueran fieles a las leyes de la física, ¿no
deberíamos ver efectos parecidos en numerosos planetas ficticios, como
los célebres Tatooine o Alderaan de Star Wars?
Sorprendentemente, parece que no. Un estudio publicado en la revista
Astrobiology ha hallado que, a pesar de mostrar ostensibles diferencias
de masa y tamaño, una fracción considerable de los planetas extrasolares
descubiertos hasta ahora presenta una gravedad de superficie muy
similar a la terrestre.
El artículo, firmado por Fernando J. Ballesteros, del Observatorio
Astronómico de la Universidad de Valencia, y Bartolo Luque, de la
Universidad Politécnica de Madrid, pone de manifiesto una curiosa
propiedad que los modelos de formación planetaria al uso no solo no
explican, sino que ni siquiera contemplan.
Para llevar a cabo su estudio, los investigadores acudieron a la base
de datos exoplanets.org y estimaron la gravedad de superficie en
aquellos exoplanetas para los que existen datos tanto de su masa como de
su radio (aproximadamente unos 1.200 exoplanetas de alrededor de los
3.500 detectados).
Leyes de potencias
Si se representa la masa de los planetas (en unidades de masa terrestre) frente a su gravedad en superficie (en unidades de gravedad terrestre) en ejes doblemente logarítmicos, se puede observar que existen tres zonas escalantes bien diferenciadas. Por un lado, para cuerpos pequeños del sistema solar y planetas rocosos de tamaño inferior a Venus, la gravedad de superficie crece con la raíz cuadrada de la masa.
Si se representa la masa de los planetas (en unidades de masa terrestre) frente a su gravedad en superficie (en unidades de gravedad terrestre) en ejes doblemente logarítmicos, se puede observar que existen tres zonas escalantes bien diferenciadas. Por un lado, para cuerpos pequeños del sistema solar y planetas rocosos de tamaño inferior a Venus, la gravedad de superficie crece con la raíz cuadrada de la masa.
Por otro lado, en el caso de los exoplanetas gigantes gaseosos, la
gravedad de superficie crece linealmente con la masa. Y
sorprendentemente, en la zona de transición entre ambos regímenes (entre
1 y 100 masas terrestres), aparece un planeta que muestra un valor de
gravedad de superficie casi constante, parecido al terrestre.
El resultado que desvelan Ballesteros y Luque se ve confirmado en
nuestro propio sistema planetario: aunque Urano, Neptuno y Saturno son,
respectivamente, 14, 17 y 95 veces más masivos que la Tierra, sus
gravedades superficiales apenas varían entre 0,9g y 1,1g. Según explican
los autores, los modelos actuales de formación planetaria no predicen
esta ley constante, sino leyes de potencias cuyo exponente cambia
suavemente al pasar de los planetas completamente rocosos a los gigantes
gaseosos.
