Planetes extrasolars

Un planeta extrasolar o exoplaneta[1][2] és un planeta que orbita una estrela diferent al Sol i que, per lo tant, no pertany al sistema solar. Els planetes extrasolars es varen convertir en objecte d'investigació científica en el XX. Molts astrònoms suponien la seua existència, pero carien de mijos per a identificar-els. La primera detecció confirmada es va fer en 1992, en el descobriment de varis planetes de massa terrestre orbitando el púlsar Lich (Wolszczan). La primera detecció confirmada d'un planeta extrasolar orbitando al voltant d'una estrela de la seqüència principal (Dimidio), es va fer en 1995 pels astrònoms Michel Mayor i Didier Queloz. Des de llavors el número de troballes ha creixcut any rere any, encara que la seua busca en fonament científic data, a lo manco, de l'any 1959. El primer congrés nacional i internacional sobre planetes extrasolars en Espanya, va anar en març de 1997, en el Port de la Creu, Tenerife, Illes Canàries, Espanya. Organisat pel Institut d'Astrofísica de Canàries (IAC).






Fins al 23 de març de 2026 s'han descobert 4676 sistemes planetaris, que contenen un total de 6272 cossos planetaris, 1054 d'estos sistemes són múltiples.[3][4]
La majoria de planetas extrasolars coneguts són jagants gaseosos igual o més massius que el planeta Júpiter, en òrbites molt propenques a la seua estrela i periodos orbitals molt curts, també coneguts com jupiteres calents. No obstant, es creu que això és resultat de biaix d'informació creat pels métodos actuals de detecció, que troben més fàcilment a planetes d'este tamany que a planetes terrestres més chicotets. En tot, exoplanetes comparables al nostre escomencen a ser detectats, conforme les capacitats de detecció i el temps d'estudi aumenten. El primer sistema extrasolar descobert en més d'un planeta va ser Upsilon Andromedae. D'acort en l'actual definició de «planeta», un planeta té que orbitar una estrela.[5] No obstant, es considera possible l'existència de cossos planetaris no lligats a la gravetat de cap estrela. Tals cossos haurien segut expulsats del sistema en el que es varen formar i en la lliteratura científica li'ls denomina freqüentment com a planetes errantes o planetes interestelares. la NASA va alvançar en juny de 2010 que la Sonda Kepler, posada en òrbita en març de 2009, va detectar indicis de 706 exoplanetes nous en els seus primers 43 dies de funcionament, 400 dels quals tenen dimensions entre les de Neptú i la Terra. Els resultats oficials d'esta missió seran publicats en febrer de 2011,[6][7] pero els resultats provisionals indiquen que a lo manco 60 dels planetes detectats tindran un tamany similar al de la Terra (el doble del tamany terrestre, o menys).[8]
El 12 de giner de 2012, la revista Nature publica un artícul desenrollat per científics internacionals a on utilisant el método de microlentes gravitacionals s'assegura que tota estrela de la Via Làctea deu posseir entre 0.71 i 2.32 planetes orbitando.[9]
L'exoplaneta confirmat més similar a la Terra descobert orbitando dins de la zona habitable és, fins a maig de 2020, Teegarden b, en un índex de similitut en la Terra del 93 %,[10] en una temperatura estimada de 13 graus més que la Terra.[11] KOI-4878.01, un candidat a planeta, posseïx un IST major (98 %).[12] De confirmar-se la seua presència, seria un possible anàlec a la Terra.
Història
Descobriments retractats
No confirmats fins a 1992, els planetes extrasolars han segut des de fa molt temps un tema de discussió i especulació. En el XVI, el filòsof italià Giordano Bruno, un dels primers partidaris de la teoria de Copérnico de que la Terra i els atres planetes orbitan al Sol, va presentar l'opinió de que les estreles fixes són similars al Sol i que també són acompanyades pels seus propis planetes.[13] En el XVIII la mateixa possibilitat va ser mencionada per Isaac Newton en l'ensaig «Escolio General», que incloïa en el seu Principia. Fent una comparació en els planetes del Sol, va escriure «I si les estreles fixes són els centres de sistemes similars, tots ells es construiran d'acort en un disseny similar i en subjecció al domini de Un».[14] Les alegacions de deteccions d'exoplanetes s'han fet des d'el XIX. Algunes de les primeres involucren a l'estrela binaria 70 Ophiuchi. En 1855 el capità W. S. Jacob en l'Observatori de Madrás de la Companyia Britànica de les Índies Orientals va reportar que les anomalies orbitals feyen «molt provable» que existira un «cos planetari» en este sistema. En la década de 1890, Thomas J. J. See, de l'Universitat de Chicago i l'Observatori Naval dels Estats Units, va declarar que les anomalies orbitals provaven l'existència d'un cos obscur en el sistema de 70 Ophiuchi en un periodo orbital de 36 anys al voltant d'una de les estreles. No obstant, Forest Ray Moulton va publicar després un document que demostrava que un sistema de tres cossos en eixos paràmetros orbitals seria altament inestable. Durant els anys 1950 i 1960, Peter van de Kamp, del Swarthmore College, va fer una atra série important d'alegacions de detecció, esta volta per planetes que orbitan l'estrela Barnard. Actualment els astrònoms referixen en general que tots els informes inicials de detecció eren erròneus.[15] En 1991, Andrew Lyne, M. Balls i S. L. Shemar va afirmar haver descobert un planeta púlsar en òrbita al voltant de PSR 1829-10, usant el métodos de la variacions d'un púlsar. L'alegació va rebre breument una intensa atenció, pero Lyne i el seu equip pronte es varen retractar.
Descobriments confirmats

Aleksander Wolszczan, un astrònom polac va anunciar en 1992 el descobriment de 3 objectes sub-estelars de baixa massa orbitando el púlsar PSR B1257+12. Estos varen ser els primers planetes extrasolars descoberts i l'anunci va ser tota una sorpresa. Es creu que estos planetes es varen formar dels restants de l'explosió de la supernova que va produir el púlsar. Els primers planetes extrasolars al voltant d'estreles de la seqüència principal varen ser descoberts en la década de 1990, en una dura competició entre equips suïssos i nortamericans. El primer planeta extrasolar va ser anunciat per Michel Mayor i Didier Queloz, del grup suís, el 6 d'octubre de 1995. L'estrela principal era 51 Pegasi i es va donar en cridar al planeta 51 Pegasi b.[16] Uns mesos més tarde l'equip americà, liderat per Geoffrey Marcy de l'Universitat de Califòrnia va anunciar el descobriment de 2 nous planetes. La carrera per trobar nous planetes no havia fet més que escomençar. Numerosos anuncis en prensa i televisió han divulgat alguns d'estos descobriments, considerats en el seu conjunt com una de les revolucions de l'astronomia a finals d'el XX. En l'actualitat existixen numerosos proyectes de les agències espacials NASA i EIXA desenrollant missions capaces de detectar i caracterisar l'abundància de planetes, aixina com de detectar planetes de tipo terrestre (el primer descobert fins a la data: Gliese 876 d).[17] Les dos missions més importants fins al moment són la missió europea Corot,[18][19] i la missió nortamericana Kepler,[20] abdós utilisant el sistema de trànsits. Les ambicioses missions Darwin (EIXA) i TPF (NASA), ya cancelades,[21][22][23] haurien segut capaços d'analisar les atmòsfera d'estos planetes terrestres, podent detectar vida extraterrestre per mig del anàlisis espectral d'estes atmòsfera. Estes senyes haurien permés abordar estadísticament qüestions profundes com l'abundància de sistemes planetaris semblances al nostre, o el tipo d'estreles en els que és més fàcil que es formen planetes. Els esforços d'abdós agències se centren ara en telescopis terrestres de grans dimensions, com l'I-ELT i el GMT, en capacitats menors i similar cost, pero en una vida útil molt superior.

Per a decembre de 2014, les observacions del telescopi Kepler havien trobat més de 4000 exoplanetes, 997 confirmats i 3216 pendents de confirmació.[24][25] Partint de les senyes de la missió, els astrònoms han estimat l'existència de 40 000 millons de planetes del tamany de la Terra orbitando les seues estreles en la zona d'habitabilitat (d'ells, 11 000 millons entorn a estreles similars al Sol). Estes sifres suponen que l'exoplaneta habitable més propenc podria estar a tan sol 12 anys llum de distància.[26][27][28]Per a 2023 s'han localisat ya més de 5300 exoplanetes.[29]
Fins a la data, els exoplanetes confirmats en major índex de similitut en la Terra són Kepler-296i (93 %) i Kepler-395c (91 %). Existix un candidat en major puntuació, KOI-4878.01 (98 %), encara pendent de confirmació.[12][30]
Métodos de detecció
Els planetes són fonts de llum (reflectida) molt tènue en comparació a les seues estreles. En llongituts d'ona visibles, per lo general tenen menys d'una millonèsima de la lluentor de la seua estrela mare. És sumament difícil detectar este tipo de font de llum tènue, i, ademés, l'estrela mare té una llum enlluernant que casi ho fa impossible. Per les raons expostes, els telescopis han fotografiat directament no més d'una decena d'exoplanetes. Açò solament ha segut possible per a planetes que són especialment grans (per lo general molt més gran que Júpiter) i molt distants de la seua estrela mare. La majoria dels planetes en imàgens directes també són molt calentes, per lo que emeten una intensa radiació infrarroja, llavors les imàgens han segut fetes en infrarrojos en lloc de llongituts d'ona visibles, en la finalitat de reduir el problema de la resplandor de l'estrela mare. Pel moment, no obstant, la gran majoria dels planetes extrasolars coneguts solament han segut detectats a través de métodos indirectes. Els següents són els métodos indirectes que han demostrat ser útils:
Velocitats radials
- Artícul principal → Velocitat radial.

Este método es basa en l'efecte doppler.[31][32] El planeta, al orbitar l'estrela central, eixercix també una força gravitacional sobre esta de manera que l'estrela gira sobre el centre de massa comuna del sistema. Les oscilacions de l'estrela poden detectar-se per mig de lleus canvis en les llínees espectrals segons l'estrela s'acosta a nosatres (corriment cap al blau) o s'allunta (corriment al roig). Este método ha segut el més exitós en la busca de nous planetes, pero solament és eficaç en els planetes jagants més propencs a l'estrela principal, per lo que solament pot detectar una lleu fracció dels planetes existents.
Astrometría
Ya que l'estrela gira sobre el centre de massa es pot intentar registrar les variacions de posició i l'oscilar de l'estrela. A pesar de que estes variacions són molt chicotetes. En 2002, el telescopi espacial Hubble va tindre èxit en l'us d'astrometría per a caracterisar un planeta descobert prèviament al voltant de l'estrela Gliese 876.[33]
Trànsits
- Artícul principal → Trànsit astronòmic.
Consistix en observar fotométricamente l'estrela i detectar sotils canvis en l'intensitat de la seua llum quan un planeta orbita per davant d'ella. El método de trànsits, junt en el de la velocitat radial, poden utilisar-se per a caracterisar millor l'atmòsfera d'un planeta, com en els casos d'HD209458b[34] i els planetes OGLE-TR-40 i OGLE-TR-10. Este método, de la mateixa manera que el de la velocitat radial, troba de forma més eficient planetes de gran volum, pero té la ventaja de que la rodalia del planeta a l'estrela no és rellevant, per lo que l'espectre de planetes que pot detectar aumenta considerablement. Els alvanços tecnològics en fotometria[20] han permés que la sonda Kepler,[20] llançada en 2009 en un cost d'operació estimat en 600 millons de dólars,[35] tinga sensibilitat suficient com per a detectar planetes del tamany de la Terra, fet que va succeir a finals de 2011 en el descobriment de Kepler-20i i Kepler-20f. S'espera que la missió culmine en 2016.[36]
Variació en el temps de trànsit (VTT)
Archiu:201008-2a PlanetOrbits 16x9- Transit timing of 1-planet vs 2-planet systems.ogv Archiu:Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180.ogv
- Artícul principal → Variació de temps de trànsit.
VTT és una variació sobre el método del trànsit, a on els canvis en el trànsit d'un planeta poden ser utilisats per a detectar un atre. El primer candidat planetari descobert d'esta manera és l'exoplaneta WASP-3c, utilisant WASP-3b en el sistema de WASP-3 en l'Observatori Rozhen, l'Observatori de Jena i el Centre de Torun d'Astronomia.[37] Este nou método és potencialment capaç de detectar planetes com la Terra o exolunas.[37] Este método va ser aplicat en èxit per a confirmar les masses dels sis planetes de Kepler-11.
Mida de polsos de radi d'un púlsar
Un pulsar (és el chicotet remanente ultradenso d'una estrela que ha explotat com una supernova) emet ones de ràdio molt regularment a mida que gira. Lleus anomalies en el moment dels seus polsos de ràdio que s'observen poden ser utilisades per a rastrejar els canvis en el moviment del pulsar causat per la presència de planetes.[38]
Binaria eclipsante
Si un planeta té una òrbita de gran tamany que la du al voltant de dos membres d'un sistema d'estrela doble eclipsantes, llavors el planeta es pot detectar a través de chicotetes variacions en el moment dels eclipses de les estreles entre sí.[39][40][41]
Els planetes Kepler-16b, Kepler-34b, i Kepler-35b són planetes circumbinarios detectats per este método.
Microlentes gravitacionals
L'efecte de lent gravitacional ocorre quan
els camps de gravetat del planeta i l'estrela actuen per a aumentar o focalizar la llum d'una estrela distant. Per a que el método funcione, els tres objectes tenen que estar casi perfectament alineats. El principal defecte d'este método és que les possibles deteccions no són repetibles per lo que el planeta aixina descobert deuria ser estudiat adicionalment per algun dels métodos anteriors. Esta estratègia va tindre èxit en la detecció del primer planeta de massa baixa en una òrbita ampla, designat OGLE-2005-BLG-390Lb.[42]
Destorbament gravitacionals en discs de pols
En estreles jóvens en discs circunestelares de pols a la seua entorn és possible detectar irregularitats en la distribució de material en el disc circunestelar ocasionades per l'interacció gravitatoria en un planeta. Es tracta d'un mecanisme similar al que actua en el cas dels satèlits pastors de Saturn. D'esta manera ha segut possible inferir la presència d'un planeta orbitando l'estrela Beta pictoris[43][44] i d'un atre planeta orbitando l'estrela Fomalhaut (HD 216956).[45][46] En estreles encara més jóvens la presència d'un planeta jagant en formació seria detectable a partir del buit de material gaseós que deixaria en el disc d'acrecimiento. Detecció visual directaDes del principi, obtindre imàgens/fotografies dels planetes extrasolars ha segut un dels objectius més desijats de l'investigació exoplanetaria. Les fotografies ya siga de llum visible o infrarrojas podrien revelar molta més informació sobre un planeta que qualsevol atra tècnica coneguda. No obstant açò ha revelat ser molt més difícil tècnicament que qualsevol de les atres tècniques disponibles. Les raons d'açò són vàries, pero entre les principals, es troba la diferència entre la lluentor de les estrelas i el dels planetes. En l'espectre de la llum visible, una estrela promig és mils de millons de voltes més lluenta que qualsevol dels seus hipotètics planetes, i fins fa poc cap detector podia identificar els planetes a partir de la lluentor estelar. La primera fotografia d'un possible planeta extrasolar és una fotografia infrarroja presa a la nana marró 2M1207 pel Very Large Telescope en 2004. El cos fotografiat (2M1207b),[47][48] és un jove planeta de gran massa (4 masses jovianas) orbitado a 40 UA de l'estrela 2M1207. Este planeta està a uns 2500 Kelvin de temperatura, per la seua recent formació, calculada en aproximadament 10 millons d'anys. Els experts consideren que 2M1207 i 2M1207b són un eixemple atípic, puix en este sistema, l'estrela i el planeta estan llunt (40 voltes la distància de la Terra al Sol) i abdós emeten cantitats comparables de radiació infrarroja, puix l'estrela és una nana marró, i el planeta és encara molt càlit, i per tant, abdós són clarament visibles en la fotografia. No obstant, planetes d'edat i òrbites comparables a la terrestre són encara impossibles de detectar. NomenclaturaEl sistema utilisat en la lliteratura científica per a nomenar als planetes extrasolars és molt similar al sistema utilisat per a nomenar a estreles binarias. L'única modificació és que s'utilisen lletres minúscules per al planeta en lloc de lletres mayúscules que s'utilisen per a les estreles. La lletra minúscula es coloca despuix del nom de l'estrela, començant en la lletra «b» a partir del primer planeta trobat en el sistema (per eixemple, 51 Pegasi b);[16] es bota la lletra «a» per a evitar qualsevol confusió en l'estrela primària. El següent planeta en el sistema s'etiqueta en la següent lletra de l'alfabet. Per eixemple, qualsevol planeta adicional trobat al voltant de 51 Pegasi seria catalogat com 51 Pegasi c i 51 Pegasi d, i aixina successivament. Si dos planetes es descobrixen al mateix temps, el més propenc a l'estrela se li assigna la lletra següent, seguit pel planeta més lluntà. En alguns casos un planeta ha segut trobat més prop de la seua estrela que atres planetes ya coneguts, per lo que l'orde de les lletres no seguix l'orde dels planetes des de l'estrela. Per eixemple, en el sistema 55 Cancri, el planeta més recentment descobert es coneix com 55 Cancri f, a pesar de que està més prop de l'estrela que 55 Cancri d. Fins a agost de 2010, la major lletra en us és «h», aplicada a dit planeta HD 10180 h.[49] En 2020 es va descobrir Kepler-90i i va fer que Kepler-90 fora el sistema en més exoplanetes. Si un planeta gira al voltant d'un membre d'un sistema d'estreles múltiples, llavors, una lletra mayúscula per a l'estrela serà seguida per una lletra minúscula per al planeta. Els eixemples inclouen els planetes 16 Cygni Bb[50] i 83 Leonis Bb.[51] No obstant, si el planeta orbita l'estrela principal del sistema, i les estreles secundàries varen ser descobertes, ya siga despuix del planeta, o estan relativament llunt, de l'estrela primària i el planeta, llavors, la lletra mayúscula se sol ometre. Per eixemple, Tau Bootis b[52] òrbita un sistema binario, pero perque l'estrela secundària, va ser descoberta despuix que el planeta i esta es troba molt llunt de l'estrela primària i el planeta, el terme «Tau Bootis Ab» s'usa molt infrecuentemente. Solament dos sistemes planetaris tenen planetes que es denominen de forma inusual. Abans del descobriment de 51 Pegasi b en 1995, dos planetes púlsares (PSR B1257 +12 B i PSR B1257 +12 C) varen ser descoberts a partir de les mides de radi de la seua estrela morta. Com no hi havia manera oficial de nomenar als planetes en el moment, se'ls va cridar «B» i «C», similar a com els planetes es denominen en l'actualitat. No obstant, es varen utilisar lletres mayúscules, provablement per la forma en que les estreles binarias són nomenades. Quan un tercer planeta va ser descobert, va ser designat PSR B1257 +12 A (simplement perque el planeta estava més prop que els atres dos).[53] Per últim, varis planetes han rebut noms no oficials comparables als dels planetes en el sistema solar. Tal és el cas d'Osiris (HD 209458 b), Belerofonte (51 Pegasi b), i Matusalén (PSR B1620-26 b).[54] l'Unió Astronòmica Internacional (UAI) actualment no té plans per a assignar oficialment noms d'este tipo als planetes extrasolars, tenint en conte que no seria pràctic.[55] Definicióla definició oficial de planeta de l'Unió Astronòmica Internacional (UAI) solament cobrix el sistema solar i per lo tant no assumix cap postura sobre els exoplanetes.[56][57] Fins a abril de 2010, l'única declaració de definició emesa per l'Unió Astronòmica Internacional que pertany als exoplanetes és una definició de treball publicada en el 2001 i modificada en el 2003.[58] Esta definició conté els següents criteris: En este artícul se seguix l'anterior definició de treball. Per lo tant, solament es parla de planetes que orbitan estreles o nanes marrons. (També hi ha hagut varis reportes de deteccions d'objectes de massa planetària, a voltes cridats «planetes errantes» que no orbitan qualsevol cos pare. Alguns d'estos poden haver pertanygut a un sistema planetari d'una estrela abans de ser expulsats d'ella.) No obstant, cal senyalar que la definició de treball de l'IAU no és universalment acceptada. Una sugerència alternativa és que els planetes deuen distinguir-se de les nanes marrons sobre la base de la formació. La creència generalisada és que els planetes jagants es formen a través de l'acreció del núcleu, i este procés a voltes pot produir planetes en masses per damunt dellindar de fusió del deuteri;[59][60] planetes massius d'este tipo pot ser que ya troben segut observats.[61] Este punt de vista també admet la possibilitat de sub-nanes marrons, que tenen masses planetàries, pero que es formen com les estreles pel colapse directe dels núvols de gas. Propietats generalsNúmero d'estreles en planetesEls programes de busca de planetes han descobert planetes orbitando al voltant d'una fracció substancial de les estreles que han estudiat. No obstant, la fracció total d'estreles en planetes és incerta per efectes de selecció observacional. El método de velocitat radial i el método de trànsit (que entre ells són responsable de la gran majoria de les deteccions) són més sensibles als grans planetes en òrbites chicotetes. Per eixa raó, molts exoplanetes coneguts són del tipo «Júpiter calent»: planetes d'al voltant de la massa de Júpiter en òrbites molt chicotetes, en periodos de solament alguns dies. Ara se sap que entre 1 % a 1.5 % de les estreles com el Sol posseïxen eixe tipo de planeta, a on l'estrela pareguda al Sol es referix a qualsevol estrela de seqüència principal de classes espectrals F, G o K sense un companyer estelar propenc. El descobriment de planetes extrasolars ha intensificat l'interés en la possibilitat de vida extraterrestre.[62] s'estima ademés que entre 3 % a 4.5 % d'estreles paregudes al Sol posseïxen un planeta jagant en un periodo orbital de 100 dies o menys, a on «planeta jagant» significa un planeta de per lo manco trenta masses de la terra.[63] La fracció d'estreles en planetes més chicotets o més alluntats seguix sent difícil d'estimar. Extrapolando els resultats se sugerix que els planetes chicotets (en similar massa a la de la Terra) són més comunes que els planetes jagants. També sembla que els planetes en òrbites de gran tamany poden ser més comuns que els en chicotetes òrbites. D'acort en tal extrapolació, s'estima que potser el 20 % de les estreles paregudes al Sol tenen per lo manco un planeta jagant, mentres que per lo manco el 40 % poden tindre planetes de masses més baixes.[63][64] Independentment de la fracció exacta de les estreles en planetes, el número total d'exoplanetes deu ser molt gran. Des de la nostra pròpia galàxia la Via Làctea té a lo manco 100 000 millons d'estreles, deuria també de contindre mils de millons de planetes si no centenars de mils de millons d'ells. En giner de 2013, els astrònoms del Centre Harvard-Smithsonian per a Astrofísica (CfA) varen utilisar senyes de Kepler per a estimar que «per lo manco 17 000 millons» d'exoplanetes del tamany de la Terra residixen en la Via Làctea.[28] Per a novembre de 2014, les noves senyes varen elevar les estimacions a 40 000 millons d'exoplanetes terrestres orbitando a les seues estreles en la zona d'habitabilitat (11 000 millons d'ells entorn a cossos estelars similars al Sol).[26][27][28] Característiques de les estreles que alberguen planetesLa majoria dels exoplanetes coneguts orbitan estreles més o menys similars al nostre Sol, és dir, estreles de seqüència principal de categories espectrals F, G o K. Una raó és simplement que els programes de busca de planetes han tendit a concentrar-se en tals estreles. Pero inclús despuix de prendre açò en conte, l'anàlisis estadístic indica que les estreles de menor massa (nana roja, de categoria estelar M) són menys propenses a tindre planetes o tenen planetes que són ells mateixos de menor massa i per lo tant més difícils de detectar. Estreles de la categoria estelar A típicament giren molt ràpidament, lo que fa que siga molt difícil de medir els chicotets desplaçaments Doppler induïts per planetes en òrbita, ya que les llínees espectrals són molt àmplies. No obstant, este tipo d'estrela massiva finalment es convertix en una jaganta roja més freda que gira més llentament i per lo tant pot ser medit utilisant el método de la velocitat radial. A principis de 2011 s'havien trobat uns 30 planetes del tipo de Júpiter al voltant d'estreles K-jagantes com Pólux, Gamma Cephei i Iota Draconis. Estudis Doppler entorn a una gran varietat d'estreles indiquen que aproximadament 1 de cada 6 estreles que tenen el doble de la massa del Sol són orbitades per al voltant d'un o més planetes del tamany de Júpiter, front a 1 en 16 per a estreles similars al Sol, i solament 1 en 50 per a la classe M de nanes roges. Per una atra part, les busques de micro-lents indiquen que els planetes del tipo Neptú massius de llarc periodo es troben al voltant d'1 de cada 3 nanes M. Observacions recents del Telescopi Espacial Spitzer indiquen que les estreles de categoria estelar O, que són molt més calentes que el nostre Sol, produïxen un efecte de foto-evaporament que inhibix la formació planetària.[65] Les estreles estan compostes principalment d'elements llaugers com l'hidrogen i l'heli. També contenen una chicoteta fracció d'elements més pesats com el ferro, i esta fracció es referix a la metalicidad d'una estrela. Estreles de més alta metalicidad són molt més propenses a tindre planetes i els planetes que tenen, tendixen a ser més massius que les d'estreles de menor metalicidad. El descobriment de planetes extrasolars ha intensificat l'interés en la possibilitat de la vida extraterrestre.[62] MetalicidadLes estreles ordinàries es componen principalment dels elements llaugers com l'hidrogen i l'heli. També contenen una chicoteta proporció d'elements més pesats, i esta fracció es coneix com metalicidad d'una estrela (inclús si els elements no són metals en el sentit tradicional),[66] denotat [m/h] i s'expressen en una escala logarítmica en la que zero és la metalicidad solar. Un estudi de 2012 de les senyes de la missió Kepler va descobrir que els planetes més chicotets en ràdios menors que el de Neptú es trobaven al voltant d'estreles en metalicidad en el ranc de -0.6 < [m/H] < +0.5 (des d'aproximadament quatre voltes menys que el Sol a tres voltes més que el Sol), mentres que els planetes més grans en la seua majoria es varen trobar al voltant d'estreles en metalicidad en l'extrem superior d'este ranc (en metalicidad solar i major). En este estudi, els planetes chicotets apareixien en una freqüència al voltant de tres voltes major que els grans planetes al voltant d'estreles de metalicidad superior a la del Sol, i sis voltes més per a estreles en menys metalicidad que el Sol. L'absència de jagantes gaseosos al voltant d'estreles de baixa metalicidad podria deure's a que la metalicidad dels discs protoplanetarios afecta a la velocitat en la que poden formar-se els núcleus planetaris i a l'acreció en forma d'envoltura gaseosa ans que es dissipe el gas. No obstant, Kepler solament pot observar planetes molt propencs a la seua estrela i els jagants gaseosos detectats provablement migraren des de més llunt, per lo que una disminució de l'eficiència de la migració en els discs de baixa metalicidad també podria explicar en part estos resultats. També s'ha demostrat que les estreles en planetes són més propenses a ser deficients en liti.[67] Estreles múltiplesLa majoria dels planetes coneguts orbitan estreles individuals, pero alguns orbitan a un membre d'un sistema binario d'estreles,[68] i varis planetes circumbinarios han segut descoberts que orbitan al voltant dels dos membres d'una estrela binaria. Alguns planetes en sistemes triples d'estreles són coneguts[69] i un atre en el sistema cuádruple Kepler 64. Els resultats de Kepler indiquen que els sistemes planetaris circumbinarios són relativament comuns (fins a octubre de 2013, la nau espacial havia trobat sèt planetes des d'al voltant de 1000 binarias eclipsantes buscades). Una troballa desconcertante és que cap de les estreles binarias propenques buscades semblen tindre planetes eclipsantes. La mitat de les estreles té un periodo orbital de 2.7 dies o menys, pero cap dels binarios en planetes tenen un periodo de menys de 7.4 dies. Una atra troballa sorprenent de Kepler està que els planetes circumbinarios tendixen a orbitar les seues estreles propenques al radi crític d'inestabilitat (càlculs teòrics indiquen la distància mínima estable és més o menys dos a tres voltes el tamany de la separació de les estreles). Temperatura i composicióÉs possible calcular la temperatura d'un exoplaneta basat en l'intensitat de la llum que rep de la seua estrela mare. Per eixemple, el planeta OGLE-2005-BLG-390Lb s'estima que té una temperatura superficial d'aproximadament –220 °C (aproximadament 50 K). No obstant, estes estimacions poden estar substancialment en un error perque depenen del albedo per lo general desconegut del planeta, i per factors tals com l'efecte hivernàcul poden introduir complicacions desconegudes. Pocs planetes han tingut la seua temperatura medida per l'observació de la variació en la radiació infrarroja a mida que el planeta es mou en la seua òrbita i es veu eclipsat per la seua estrela mare. Per eixemple, en el planeta HD 189733 b, s'ha trobat que té una temperatura mija de 1205 ± 9 K (932 ± 9 °C) en el seu costat diürn i 973 ± 33 K (700 ± 33 °C) en el seu costat nocturn. Si un planeta és detectable per tant la velocitat radial i els métodos de trànsit, llavors, la seua verdadera massa i la seua ràdio es poden medir i com a resultat es pot conéixer la densitat del planeta. Els planetes en baixa densitat es infieren a estar formats principalment per hidrogen i heli mentres que els planetes de densitat intermija es infiere que tenen l'aigua com un gran component. Un planeta d'alta densitat es creu que és rocós, com la Terra i els atres planetes terrestres del sistema solar. Les medicions espectroscópicas es poden utilisar per a estudiar la composició atmosfèrica d'un planeta en trànsit.[70] D'esta manera s'han detectat en les atmòsfera de diferents exoplanetes: el vapor d'aigua, vapor de sodi, metà i diòxit de carbono. La tècnica possiblement podria descobrir característiques atmosfèriques que sugerixen la presència de la vida en un exoplaneta, pero eixe descobriment no ha segut fet encara. Una atra llínea d'informació sobre les atmòsfera exoplanetarias prové de les observacions de funcions orbitals de fase. Els planetes extrasolars tenen fases similars a les fases de la Lluna. En observar la variació exacta de lluentor en la fase, els astrònoms poden calcular els tamanys de les partícules en les atmòsfera de tals planetes. Per una atra part, la llum estelar es polarisa quan interactua en les molècules de l'atmòsfera, lo que podria ser detectat en un polarímetro. Fins ara, solament un planeta ha segut estudiat per este método. Distribució de massaQuan un planeta es troba pel método de la velocitat radial, el seu inclinament orbital i és desconeguda. El método no pot determinar la massa certa del planeta, sino que dona el seu massa mínima M sense i. En alguns casos un exoplaneta aparent en realitat pot ser un objecte més massiu, com una nana marró o nana roja. No obstant, estadísticament el factor de sensei pren un valor promig de π / 4≈0.785 i per lo tant la majoria dels planetes tenen masses certes, prou prop de la massa mínima.[63] Per una atra part, si l'òrbita del planeta és casi perpendicular al cel (en un inclinament de prop de 90°), el planeta també pot ser detectat per mig del método del trànsit. L'inclinament a continuació, es donarà a conéixer, i es pot determinar la massa real del planeta. Ademés, les observacions astrométricas i les consideracions dinàmiques en sistemes de múltiples planetes a voltes poden ser usades per a restringir la massa real d'un planeta. La gran majoria dels exoplanetes detectats fins ara tenen masses elevades. Del total de tots els detectats fins a març de 2026, més del 90 % tenen més de dèu voltes la massa de la Terra.[4] Molts són considerablement més massius que Júpiter, el planeta més massiu del sistema solar. No obstant, estes altes masses són en gran part per un efecte de selecció observacional: tots els métodos de detecció són molt més sensibles per al descobriment de planetes massius. Este biaix fa difícil'anàlisis estadístic, pero sembla que els planetes de massa baixa són en realitat més comunes que els de major massa a lo manco dins d'un ranc de masses ampli que inclou a tots els planetes jagants. Ademés, el fet de que els astrònoms han descobert varis centenars de planetes que són solament unes poques voltes més massius que la Terra, a pesar de la gran dificultat de detectar-els, indica que estos planetes són prou comuns.[66] Els resultats dels primers 43 dies de la missió Kepler «impliquen que chicotets planetes candidats en periodos de menys de 30 dies són molt més comuns que els candidats a planetes grans en periodos de menys de 30 dies i que els descobriments fets des de terra estan mostrant la llarga distribució de tamanys».[71] Una conferència dels investigadors del Proyecte Kepler en juliol de 2010 va evidenciar que la distribució de masses trobada en els planetes extrasolars és molt similar a la que observem en el nostre sistema solar,[nota 1] en gran cantitat de planetes de tamany similar al terrestre. Segons estes últimes senyes, les estimacions tiren uns 100 millons de planetes de tamany similar a la Terra solament en la nostra galàxia. Característiques físiquesDurant els primers anys de descobriments de planetes extrasolars la majoria d'estos eren sistemes peculiars en periodos orbitals chicotets i òrbites excèntriques molt propenques a l'estrela central. El método de les velocitats radials favoria el descobriment de planetes jagants molt propencs a la seua estrela central, alguns d'ells en òrbites més chicotetes que l'òrbita de Mercurio. Estos planetes es diuen a voltes jupiteres calents. En els últims anys els astrònoms han pogut refinar els seus métodos trobant sistemes planetaris més semblats al nostre. No obstant, una fracció important dels sistemes planetaris posseïx planetes jagants en òrbites chicotetes, molt diferents al nostre sistema solar. Fins fa poc la detecció de planetes tipo terrestre semblava fòra de les capacitats tecnològiques actuals. En tot case la majoria de planetes extrasolars detectats fins a la data són jagantes gaseosos, en masses grans comparables a la de Júpiter encara que típicament més massius, per ser més fàcils de detectar. Recentment s'han descobert nous candidats planetaris en masses d'unes quinze voltes la massa terrestre, és dir, comparables a Neptú i també candidats en fins a dos voltes la massa de la Terra, que correspon a la categoria de supertierras.[73] En els últims anys s'han detectat planetes en masses similars i inclús inferiors a la terrestre. Els objectes més massius i propencs a l'estrela principal han revolucionat les teories sobre formació planetària. Existix un cert consens sobre la formació d'estos planetes en òrbites més externes i la seua migració primerenca cap a les òrbites interiors. Esta migració està determinada per l'interacció gravitatoria en el disc circunestelar de material en el que es forma el planeta. En este apartat sembla haver una certa relació entre la metalicidad de l'estrela central i la presència de planetes. El planeta extrasolar HD 209458 b, també cridat Osiris, és un planeta del tipo Júpiter calent en la massa d'un jagant gaseós, pero orbitando molt prop de la seua estrela principal. El planeta passa per davant de la seua estrela periòdicament oferint trànsits en els que s'ha pogut obtindre una major informació sobre la seua òrbita, tamany i atmòsfera. Paràmetros orbitalsLa majoria dels planetes candidats extrasolars coneguts han segut descoberts usant métodos indirectes, per lo que solament es poden determinar alguns paràmetros físics i orbitals puntuals. Per eixemple, dels sis paràmetros elementals independents que definixen una òrbita, el método de velocitat radial pot determinar quatre: Semieje major, excentricitat, llongitut del periastro, i l'hora del periastro. Dos paràmetros seguixen sent desconeguts: inclinament i llongitut del nodo ascendent. Molts exoplanetes tenen òrbites en semiejes major, molt chicotetes, i estan molt més prop de la seua estrela mare que qualsevol atre planeta en el nostre sistema solar està del sol. Este fet, no obstant, es deu principalment a la selecció d'observació: El método de velocitat radial és més sensible a planetes en òrbites chicotetes. Els astrònoms varen quedar inicialment molt sorpresos per estos jupiteres calents, pero ara està clar que la majoria dels exoplanetes (o, a lo manco, la majoria dels exoplanetes de gran massa) tenen òrbites més grans, alguns ubicats en zones habitables, a on pot existir l'aigua líquida i la vida[63] Sembla plausible que en la majoria dels sistemes exoplanetarios, hi ha un o dos planetes jagants en òrbites de dimensions comparables a les de Júpiter i Saturn del nostre propi sistema solar. l'excentricitat orbital és la mida de cuan elíptica (allargada) és una òrbita. La majoria dels exoplanetes en periodos orbitals curts (de 20 dies o menys) tenen òrbites casi circulares d'excentricitat molt baixa. Que es creu que és per la circularisació de marea un efecte en el que l'interacció gravitatoria entre dos cossos reduïx gradualment la seua excentricitat orbital. Pel contrari, la majoria dels exoplanetes coneguts en periodos orbitals més llarcs tenen òrbites molt excèntriques. Açò no és un efecte de selecció observacional ya que un planeta pot ser detectat d'igual manera en independència de l'excentricitat de la seua òrbita. La prevalença de les òrbites elíptiques és un gran enigma, ya que les teories actuals de formació planetària sugerixen fortament que els planetes deuen formar-se en òrbites circulares (és dir, no excèntriques). Una teoria és que els companyers chicotets, com les nanes T (nana marró que conté metà) es poden ocultar en els sistemes planetaris i poden causar que les òrbites dels planetes siguen extremes. La prevalença d'òrbites excèntriques també pot indicar que el nostre sistema solar és alguna cosa inusual, ya que tots els seus planetes en excepció de Mercurio tenen òrbites casi circulares. No obstant, s'ha sugerit que alguns dels alts valors d'excentricitat divulgats per als exoplanetes poden ser sobrestimaciones, des de que la demostració feta en simulacions mostra que moltes observacions són també consistents en dos planetes en òrbites circulares. Els planetes divulgats com a planetes únics moderadament excèntrics tenen una possibilitat del 15 % de ser part d'una parella. Esta interpretació és especialment provable si els dos planetes orbitan en una resonància del 2:1. Un grup d'astrònoms ha conclós que «(1) al voltant del 35 % de les solucions excèntriques publicades per a un sol planeta són estadísticament indistinguibles de sistemes planetaris en resonància orbital del 2:1, (2) un atre 40 % no es pot distinguir estadísticament d'una solució orbital circular» i «(3) els planetes en masses comparables a la terra es podrien ocultar en les solucions orbitals conegudes de planetes en masses de super-Terres excèntriques i de Neptú». Per mig de la combinació de medicions de velocitat astrométricas i radial, s'ha constatat que, a diferència del sistema solar, els planetes no deuen moure's necessàriament en òrbites en el mateix pla orbital al voltant de la seua estrela, pero poden tindre inclinaments molt dispars.[74] S'ha trobat que varis Júpiter calents tenen l'òrbita retrògrada i açò posa en dubte les teories sobre la formació dels sistemes planetaris.[75] Per mig de la combinació de noves observacions en les senyes antigues es va trobar que més de la mitat de tots els «Júpiter calents» estudiats tenen òrbites que estan desalineades en l'eix de rotació de les seues estreles, i sis exoplanetes en este estudi tenen moviment retrògrat. Preguntes sense respostaMoltes preguntes sense resposta seguixen sobre les propietats dels exoplanetes, com els detalls de la seua composició i la provabilitat de posseir llunes. Una atra qüestió és si podrien albergar vida. Varis planetes tenen òrbites en la zona habitable de la seua estrela mare a on deu ser possible que les condicions similars a la Terra prevalguen. La majoria dels planetes són jagants similars a Júpiter més que del tamany de la Terra, i si estos planetes tenen grans llunes, els satèlits podrien ser una morada més plausible per a la vida. S'han realisat varis càlculs de quants planetes podrien albergar vida senzilla o inclús vida inteligent. Per eixemple, Alan Boss del Institut Carnegie de Ciències estima que pot haver cent mil millons de planetes terrestres en nostra Via Làctea, molts d'ells en formes de vida simple. Aixina mateix, creu que podria haver mils de civilisacions en la nostra galàxia. Un treball recent de Duncan Forgan de l'Universitat d'Edimburc també ha tractat de calcular el número de civilisacions inteligents en la nostra galàxia. L'investigació sugerix que podria haver mils d'ells. No obstant, per la gran incertitut sobre l'orige i desenroll de la vida i l'inteligència, totes les estimacions es deuen considerar extremadament especulatives. Aparte de l'hipòtesis d'una civilisació extraterrestre que estiga emetent senyals de gran alcanç, la detecció de vida en distàncies interestelares és una tasca tècnica tremendament difícil que no serà factible en molts anys, encara si eixe tipo de vida és habitual. Classificació d'exoplanetesEls científics, de primera instància, classifiquen als exoplanetes basant-se en les seues masses. En térmens generals esta classificació, que va de menor a major massa, són les terres, supertierras, neptunianos i jagantes gaseosos.[76][77] A cada categoria els científics han teorizado les seues característiques sobre la base de les seues temperatures.[78][79] Classificació per massaLes terres són exoplanetes que van des de les 0.5 masses a les dos masses terrestres i les supertierras són planetes entre dos a dèu voltes la massa de la Terra.[77] Els neptunianos varien entre les 10 a 50 masses terrestres i els jagants gaseosos es classifiquen des de les 50 masses terrestres (aproximadament la mitat de la massa de Saturn) fins a dotze voltes la massa de Júpiter aproximadament.[77] Objectes orbitando estreles per dalt de les dotze masses jovianas fins a les huitanta masses jovianas es consideren nanes marró i objectes per baix de les 0.5 masses terrestres es consideren subtierras, mercurianos i asteroides.[77] Classificació per temperaturaDins de cada categoria han existit esforços per sub-classificar a estos mateixos en base en les seues temperatures o rodalies a les seues estreles. Aixina que per als jagants gaseosos s'ha creat la classificació de Sudarsky per a planetes jagants,[79] per als neptunianos la classificació de neptunos calentes i neptunos frets i per a les terres i supertierras la classificació tèrmica d'habitabilitat planetària.[78] La classificació per temperatura en planetes en òrbites excèntriques al voltant de les seues estreles és més dificultosa lloc que les seues característiques i apariència poden vore's molt afectades conforme recórreguen les trayectòries d'estes òrbites, oscilant entre calorosos estius i gèlits hiverns. Classificació per composicióPer a planetes entre les 2 a 10 masses terrestres s'ha fet un esforç teòric per a distinguir entre planetes sòlits (supertierras), planetes líquits (planeta oceà) i planetes nanos gaseosos (minineptunos).[81][82] Per a resoldre estos dubtes s'utilisa anàlisis espectral i de densitat en exoplanetes que estan en trànsit entre l'observador i la seua estrela.[82] Per a distinguir la varietat de minineptunos d'atres tipos és per mig de la troballa o no de gasos com a hidrogen o heli en anàlisis espectrals i distinguir-els d'atres components.[82] Durant 2004 Christophe Sotin i un equip de colaboradors de França teorizaron que planetes entre les 2 a 10 masses terrestres incrementaven la seua proporció de gèl o líquits en comparació als seus components rocosos, sent molts d'estos planetes oceànics. Per a planetes entre 6 a 8 masses terrestres la proporció de gèl o líquits en la roca és aproximadament del 50 %. Entre les 5 a 10 masses terrestres o per dalt de dos voltes el diàmetro de la terra els cossos planetaris atrauen activament hidrogen o heli per a convertir-se en minineptunos o, si estan en zona habitable, planetes hicéano.[83][84][80] Ademés d'una classificació tèrmica, la classificació de Sudarsky per a planetes jagants és una classificació sobre la composició per a jagantes gaseosos. Esta classificació teoriza la composició de planetes gaseosos en temperatures distintes a les presentades en els jagants del nostre sistema solar. S'ha confirmat, per mig d'anàlisis espectral, la presència de metals alcalinos o de silicat en jovianos calents, deduint aixina els seus molt provables apariències com WASP-96b, Kepler-7b o HD 189733 b. Abundància de cada tipoel sistema solar conta en dos subtierras, dos terres, dos jagants gaseosos classe I (jovianos frets) i dos neptunianos frets, no obstant, al marge de les troballes de la tecnologia actual se li considera atípic lloc que molts sistemes planetaris té jovianos calents i neptunianos calents i dos terços dels exoplanetes trobats són supertierras i minineptunos i cap d'estos es troben en el nostre sistema. Per esta mateixa limitante tecnològica és més difícil trobar planetes en òrbites àmplies que pogueren ser neptunos fredor, hipopsicroplanetas i psicroplanetas i per això el menor número de troballes d'este tipo de planetes. Atres classificacionsPer un atre costat, es pensa que molts planetes puguen tindre superfícies líquides en lloc de superfícies sòlides o gaseoses aixina com atres característiques distintives i peculiars: Descobriments notables1988
1989
1992
1995
1996
1998
1999
2001
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2019
2020
Observatoris i métodos
Missions
Vore tambéNotesReferències
|




