Mega-Tierra

Una mega-Tierra o planeta sólido masivo ^{[ 2 ] [ 3 ]} es un tipo de exoplaneta terrestre muy masivo y denso, más masivo que las supertierras . El término "mega-Tierra" se acuñó en 2014, ^{[ 4 ]} aunque siguió siendo una categoría informal hasta que se propuso una definición cuantitativa en 2026. ^{[ 5 ]} Basado en los radios y densidades medidos de los exoplanetas conocidos hasta marzo de 2026., las mega-Tierras parecen ser una categoría distinta de exoplanetas que están entre 2,1 y 5,0 radios terrestres ( R _🜨 ) y tienen densidades más altas que la de la Tierra (5,5  g/cm³ ⁾ . ^{[ 5 ]}

Basándose en sus altas densidades observadas, se infiere que las mega-Tierras están compuestas principalmente de material sólido, ^{[ 5 ]} como roca, metal y hielo. ^{[ 1 ]} Si la mega-Tierra es rica en volátiles como el agua, puede albergar un océano supercrítico bajo una delgada atmósfera de hidrógeno , helio y otros gases. ^{[ 1 ]} La existencia de mega-Tierras desafía las teorías convencionales sobre la formación planetaria, ya que los planetas masivos deberían acumular grandes cantidades de gas además de material sólido del disco protoplanetario de la estrella anfitriona . ^{[ 1 ]} Se ha planteado la hipótesis de que las mega-Tierras pueden ser núcleos remanentes de gigantes gaseosos evaporados o enanas blancas ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} o productos de colisiones consecutivas entre super-Tierras. ^{[ 1 ]} Se ha teorizado que las mega-Tierras como gigantes gaseosos evaporados ocurren frecuentemente alrededor de estrellas masivas luminosas y agujeros negros supermasivos . ^{[ 2 ] [ 9 ]}

Kepler-10c fue el primer exoplaneta clasificado como una mega-Tierra. ^{[ 4 ]} En el momento de su descubrimiento, se creía que tenía una masa de alrededor de 17 veces la de la Tierra ( M _🜨 ) y un radio de alrededor de 2,3 veces el de la Tierra ( R _🜨 ), lo que le daba una alta densidad que implicaba una composición principalmente rocosa. Sin embargo, varios estudios posteriores de velocidad radial produjeron resultados diferentes para la masa de Kepler-10c, todos muy por debajo de la estimación original de 17 M _🜨 . En 2017, un análisis más cuidadoso utilizando datos de múltiples telescopios y espectrógrafos diferentes encontró que Kepler-10c tiene más probabilidades de tener alrededor de 7,4 M _{🜨 , lo que lo convierte en un} mini-Neptuno típico rico en volátiles y no en una mega-Tierra. ^{[ 10 ] [ 11 ]}  

K2-56b, también designado BD+20°594b , es una mega-Tierra mucho más probable, ^{[ 12 ]} con aproximadamente 16 M _🜨 y 2,2 R _🜨 . En el momento de su descubrimiento en 2016, tenía la mayor probabilidad de ser rocoso para un planeta de su tamaño, con una probabilidad posterior de que sea lo suficientemente denso como para ser terrestre de aproximadamente 0,43. En comparación, en ese momento la probabilidad correspondiente para Kepler-10c se calculó como 0,1, y como 0,002 para Kepler-131b. ^{[ 13 ]}  

Kepler-145b es uno de los planetas más masivos clasificados como megatierras, con una masa de 37,1 M _🜨 y un radio de 2,65 R _🜨 , tan grande que podría pertenecer a una subcategoría de megatierras conocida como "planetas terrestres supermasivos" (SMTP). Probablemente tiene una composición similar a la de la Tierra, de roca y hierro sin volátiles. Una megatierra similar, K2-66b , tiene una masa de aproximadamente 21,3 M _🜨 y un radio de aproximadamente 2,49 R _🜨 , y orbita una estrella subgigante. Su composición parece ser principalmente roca con un pequeño núcleo de hierro y una atmósfera de vapor relativamente delgada. ^{[ 14 ]}    

Kepler-277b y Kepler-277c son un par de planetas que orbitan la misma estrella, ambos considerados mega-Tierras con masas de aproximadamente 87,4 M _🜨 y 64,2 M _🜨 , y radios de aproximadamente 2,92 R _🜨 y 3,36 R _🜨 , respectivamente. ^{[ 15 ]}    

PSR J1719−1438 b podría ser una de las megatierras más masivas jamás conocidas, con una masa de aproximadamente 330 M _🜨 y un radio menor a 4 R _🜨 , ligeramente más masiva pero menor que Júpiter . Es un planeta púlsar que probablemente está compuesto en gran parte de carbono cristalino, pero con una densidad mucho mayor que la del diamante . ^{[ 7 ] [ 16 ]} Sin embargo, como es probable que sea un núcleo remanente de una antigua compañera enana blanca de PSR J1719−1438 , se considera en cambio una enana blanca de carbono de masa ultrabaja u objeto según algunas definiciones. ^{[ 17 ] [ 16 ]}  

Un estudio de 2026 definió una mega-Tierra como un planeta con un radio entre 2,1 y 5 radios terrestres y una densidad mayor que5,5  g/cm³ ^y se enumeraron 13 ejemplos "confirmados" con radios y densidades bien medidos: K2-263 b, HD 88986 b, HD 207897 b, Kepler-538 b, HIP 97166 b, TOI-2093 c, GJ 143b , TOI-815 c, K2-292 b, GJ 523b, TOI-332 b, TOI-1853 b y Kepler-411 b . ^{[ 5 ]} El límite de radio de 2,1 se elige para que esté por encima de la brecha de radio de planetas pequeños que separa las supertierras de los subneptunos . ^{[ 5 ]}

El descubrimiento de megatierras puso en entredicho las teorías de formación planetaria. ^{[ 18 ]} Los mecanismos de formación y la aparición de tales objetos siguen siendo objeto de investigación y debate. ^{[ 18 ]}

• Superneptuno

• Futó, P; Gucsik, A (2018). Modelos mineralógicos básicos para megatierras ricas en silicatos y carbono considerando restricciones composicionales y geofísicas (PDF) . 49.ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias . Recuperado el 6 de septiembre de 2020 .

• Astrónomos descubren la "megatierra", el planeta rocoso más masivo hallado hasta la fecha . Por Marcus Woo para National Geographic, 5 de junio de 2014.
• Un planeta de masa imposible es la primera "mega-Tierra" , New Scientist, 2 de junio de 2014, por Jacob Aron.
• El telescopio espacial Kepler detecta una "megatierra" , Washington Post, 2 de junio de 2014.
• 'Godzilla de la Tierra': Descubren un planeta alienígena 17 veces más pesado que nuestro planeta , por Miriam Kramer, 2 de junio de 2014