Exoplanetes

Què són?

Els exoplanetes són tots els planetes que giren al voltant d’estels que no són el nostre Sol. Tal com passa al nostre sistema solar, hi ha planetes diferents: alguns són rocosos com la Terra, altres són gasosos com Júpiter. Al voltant d’altres estels també hi ha una gran varietat d’exoplanetes. De fet, la diversitat d’exoplanetes és encara més sorprenent: n’hi ha de molt grans i de molt petits, de molt calents i de molt freds, fets de roca, de gas o fins i tot d’altres materials estranys. Algunes d’aquestes combinacions fan pensar que alguns exoplanetes podrien ser habitables, és a dir, que hi podria haver condicions adequades per a la vida. Per això, la recerca d’exoplanetes habitables uneix l’astronomia amb la biologia, la ciència que ens ajuda a entendre què és la vida i on podria existir.

Imatge artística de diferents estels amb els seus exoplanetes. El nombre, la mida i la composició dels exoplanetes pot variar molt d’un sistema planetari a un altre

Els exoplanetes són molt difícils de veure, fins i tot amb telescopis molt potents, perquè brillen molt poc i són molt lluny. A més, el fet de ser a prop d’un estel molt més brillant dificulta encara més poder-los observar directament. La majoria d’exoplanetes que coneixem no els hem vist mai amb una imatge clara. Sabem que existeixen gràcies als efectes que provoquen en el seu estel. Per exemple, alguns passen per davant de l’estel i en fan baixar una mica la llum que ens n’arriba durant una estona. Altres fan que l’estel es mogui lleugerament, com si fes un petit ball. Observant aquests senyals, podem descobrir que hi ha un planeta orbitant al seu voltant.

Per a més informació, mireu aquests vídeos sobre el trànsit dels exoplanetes i sobre la velocitat radial:

Com es formen?

Els exoplanetes es formen al voltant dels estels, igual que la Terra i la resta de planetes del sistema solar es van formar al voltant del Sol. Quan neix un estel, també es forma un disc de gas i pols al seu voltant, que gira com un remolí. És en aquest disc on el material es va ajuntant per formar els planetes. Al principi es formen petits granets de pols que xoquen i s’enganxen, com si fossin boletes de neu. A mesura que es fan més grans, la seva gravetat atrau més i més material fins a formar planetes.

Imatge del disc al voltant de l’estel TW Hydrae, que té només uns 10 milions d’anys (és molt jove!). Els anells que veiem al disc són zones on es podrien estar formant planetes. Aquesta estrella té una massa molt semblant al nostre Sol i s’ha detectat un espai buit dins del disc (un forat) a una distància similar a la que separa la Terra del Sol. Potser el nostre sistema solar es veia d’una manera semblant fa uns 4.500 milions d’anys. Aquesta imatge s’ha pres amb el radiotelescopi ALMA. Font: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Com evolucionen?

Els exoplanetes van canviant amb el pas del temps. Quan acaben de formar-se, acostumen a ser molt calents. Alguns tenen volcans molt actius, d’altres acumulen atmosferes gruixudes de gas, i alguns poden perdre part del material si es troben massa a prop del seu estel. La distància a l’estel és molt important: els planetes que hi són molt a prop poden escalfar-se tant que l’aigua s’evapora, mentre que els que estan molt lluny poden ser molt freds i convertir-se en grans boles de gel.

Imatge artística que mostra com l’atmosfera d’un exoplaneta [Sara Seager] gegant (WASP-69b), de massa similar a Saturn, s’evapora perquè és molt a prop de l’estel. Fonts: Gabriel Pérez Diaz, SMM (Institut d’Astrofísica de Canàries). https://phys.org/news/2018-12-exoplanet-atmosphere-tail.html

Molts planetes no es queden al lloc on van néixer. Quan encara s’estan formant, poden empènyer-se entre ells o interactuar amb el gas i la pols que els envolta. A vegades això fa que s’acostin més al seu estel, i d’altres, que se n’allunyin. En alguns casos més extrems, un planeta pot rebre una empenta tan forta que acaba escapant-se del seu sistema. Aquests planetes, que viatgen sols per l’espai sense girar al voltant de cap estel, s’anomenen planetes errants [Núria Miret Roig ].

Imatge artística que il·lustra com un planeta s’escapa del seu sistema planetari. Font: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / Robert Lea (creat amb Canva)

Però no només els planetes canvien: els estels també evolucionen, i això pot afectar molt els seus mons. Quan un estel es fa molt vell, pot inflar-se enormement i convertir-se en un gegant vermell. En aquesta fase pot arribar a empassar-se els planetes més propers o alterar completament les seves òrbites. Així, el futur dels planetes està sempre lligat a la vida del seu estel.

Quants exoplanetes coneixem?

El primer exoplaneta es va descobrir l’any 1995 i era un planeta gegant gasós, conegut com a 51 Pegasi b, que orbitava al voltant d’un estel similar al Sol. Trenta anys després d’aquest primer descobriment, ja es coneixen més de 5.500 exoplanetes, i les aportacions de missió espacials com PLATO, liderada per una astrònoma catalana, [Ana Heras] poden comportar un salt qualitatiu decisiu en el camp, ja que permetran descobrir i caracteritzar planetes similars a la Terra i entendre millor la formació i l’evolució dels sistemes planetaris.

Organitza:

Col·labora: