Origen de la bimodalidad de radios de los planetas Kepler desde una perspectiva de formación y evolución planetaria - Guilera, Octavio Miguel (2021)
El estudio de la formación planetaria es uno de los tópicos principales de la astronomía moderna, especialmente desde el descubrimiento del primer exoplaneta alrededor de una estrella de tipo solar en 1995. Desde ese momento, y gracias principalmente a la misión Kepler, el número de exoplanetas descubiertos creció significativamente, y actualmente hay más de 4 300 confirmados. Un análisis detallado sobre los planetas Kepler reveló que aquellos con períodos orbitales menores a 100 días presentan una distribución bimodal de tamaños, con máximos en ~ 1.3 R® y ~ 2.4 R®. Estudios más recientes basados en observaciones mejor caracterizadas confirman esta bimodalidad, con el valle de radios en el rango ~ 1.9 R® - 2 R®. El valle puede explicarse por medio de mecanismos de pérdida de masa atmosférica, como la fotoevaporación o el calor latente del núcleo. Ambos modelos son capaces de reproducir la posición correcta del valle sólo si los núcleos desnudos resultantes de la pérdida de masa son de composición rocosa. Este resultado sugiere que la mayoría de los planetas Kepler con radios entre los de la Tierra y Neptuno acretaron solamente material seco y, por lo tanto, se formaron dentro de la posición de la línea de hielo. Sin embargo, este resultado esta en contraposición con lo que obtienen los modelos de formación planetaria. Dichos modelos muestran que los embriones planetarios localizados inicialmente por detrás de la línea de hielo, con una composición de aproximadamente 50 % rocas y 50 % hielos, crecen y migran eficientemente hacia la zona interna del disco. La existencia de esta bimodalidad en la distribución de radios es actualmente una de las restricciones observacionales más importantes para comprender el origen y la composición de súper Tierras y mini Neptunos. En este artículo mostraremos cómo modelos globales de formación acoplados a modelos de evolución planetaria pueden darnos pistas sobre su origen y composición.