Me preguntaba, ¿cómo se podría averiguar la masa y la densidad de un planeta y de qué está hecho el planeta? Descubrir la masa podría ser posible, porque se pueden observar los movimientos de un planeta alrededor de un centro de masa y puedo imaginar que existen formas de utilizar eso para calcular su masa. Tal vez estoy equivocado. Pero ¿y la densidad y el material del que está hecho? ¿Cómo puedes saber que su núcleo no está hecho de oro o uranio?
Respuesta
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Rob Jeffries
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Suponiendo que estás hablando de exoplanetas, ofreceré esto.
Para obtener una densidad necesitas una masa y un radio. Las masas se obtienen a través de dos métodos: o midiendo las variaciones de la velocidad radial de la estrella que orbita (cuanto mayores sean las variaciones de la velocidad radial, mayor será la masa del planeta), o mediante las llamadas variaciones en el tiempo de tránsito. Este último funciona en sistemas de "planetas en tránsito" múltiples, donde los planetas influyen en las órbitas unos de otros en una cantidad que depende de sus masas respectivas.
De hecho, las densidades precisas solo provienen de los planetas en tránsito. Estos eclipsan a sus estrellas progenitoras y esto proporciona una estimación tanto de sus períodos orbitales como de sus radios. La inclinación de la órbita también se puede encontrar y esto ajusta una masa estimada por el método de velocidad radial. La masa y el radio se combinan para dar una densidad.
A partir de ahí, es principalmente una cuestión de teoría. Sabemos un poco sobre las composiciones atmosféricas exteriores de algunos gigantes exoplanetas a partir de varias investigaciones ingeniosas: espectroscopía de transmisión, dependencia de la longitud de onda del tránsito, observar el eclipse del planeta por la estrella en el infrarrojo. Sin embargo, los interiores de los exoplanetas son experimentalmente intratables. Por lo general, se trata de hacer coincidir modelos construidos teóricamente, que hacen suposiciones sobre la composición, con observaciones en el plano de masa y radio.
El diagrama a continuación muestra un ejemplo de Sohl et al. (2012) comparando modelos teóricos con las masas y radios de los exoplanetas de baja masa actualmente conocidos.
