Astrofísicos de la Universidad de Berna han modelado la evolución del supuesto planeta 9 en el sistema solar exterior, al que atribuyen un tamaño de 3,7 radios terrestres y -226 grados de temperatura.
¿De qué tamaño y cuál es el brillo del Planeta 9 si realmente existe? ¿Cuál es su temperatura y qué telescopio podría encontrarlo? Estas fueron las preguntas que el profesor Christoph Mordasini, de la Universidad de Berna, y su estudiante de doctorado Esther Linder querían responder cuando se enteraron del posible planeta adicional en el sistema solar, sugerido por Konstantin Batygin y Mike Brown, del Instituto de Tecnología de California.
Los científicos suizos son expertos en el modelado de la evolución de los planetas. Por lo general estudian la formación de exoplanetas jóvenes en los discos alrededor de estrellas a años luz de distancia, y la posibilidad de captar imágenes de estos objetos con futuros instrumentos como el Telescopio Espacial James Webb.
En este sentido, Esther Linder dice: "Para mí, el candidato a planeta 9 es un objeto cercano, aunque está alrededor de 700 veces más lejos que la distancia que separa la Tierra y el Sol". Los astrofísicos asumen que el Planeta 9 es una versión más pequeña de Urano y Neptuno, un pequeño gigante de hielo con una envoltura de hidrógeno y helio.
Con su modelo de evolución del planeta, calcularon parámetros como la forma en que el radio planetario o el brillo evolucionó con el tiempo desde que el sistema solar se formase hace 4.600 millones de años.
Calentado desde el interior
En su estudio aceptado por la revista Astronomy & Astrophysics, los científicos concluyen que se trata de un planeta con masa igual a 10 masas terrestres: tiene un radio actual de 3,7 veces el radio de la Tierra. Su temperatura es de menos 226 grados centígrados o 47 grados Kelvin. "Esto significa que la emisión del planeta está dominado por el enfriamiento del núcleo, porque de lo contrario la temperatura sería sólo el 10 Kelvin", explica Esther Linder en un comunicado: "Su energía intrínseca es aproximadamente 1.000 veces más grande que su energía absorbida". Así, la luz del sol reflejada aporta sólo una pequeña parte de la radiación total que podría detectarse. Esto significa que el planeta es mucho más brillante en el infrarrojo que en imagen óptica. "Como nuestro candidato a Planeta 9 no es ahora más que un simple punto de masa, toma forma de acuerdo a sus propiedades físicas," dice Christoph Mordasini.
Los investigadores comprobaron si sus resultados explican por qué el planeta 9 no ha sido planeta detectado por telescopios hasta ahora. Calcularon el brillo de planetas más pequeños y más grandes en diversas órbitas. Concluyeron que los estudios del cielo realizados en el pasado tenían sólo una pequeña oportunidad de detectar un objeto con una masa de 20 masas terrestres o menos, especialmente si está cerca de los puntos más lejanos de la órbita alrededor del Sol.
Pero la misión Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA podía haber descubierto un planeta con una masa igual a 50 veces la masa terrestre o más.
"Esto pone un límite superior de masa interesante para el planeta", explica Esther Linder. Según los científicos, los futuros telescopios como el Large Synoptic Survey Telescope en construcción cerca de Cerro Tololo en Chile debería estar en condiciones de encontrar o descartar el candidato a planeta 9. "Eso es una actividad muy interesante," dice Christoph Mordasini.