El secreto del hidrógeno de los subneptunos jóvenes ⚡ экспресс
Se presenta el primer modelo de evolución del interior de los subneptunos que considera la miscibilidad del fundido de silicato y el hidrógeno. A partir del diagrama de fases H₂–MgSiO₃ se calcularon conjuntamente parámetros físicos y químicos para determinar el radio de la región completamente mezclada. Por encima de esta se encuentra la envoltura, donde el hidrógeno y los silicatos son inmiscibles. La superficie binodal (límite de fase) separa el «interior» y la «envoltura». Los planetas jóvenes pueden retener hasta decenas de por ciento de hidrógeno en su interior, lo que reduce la densidad. Durante el enfriamiento (de ~4000K a ~3000K en la binodal) el radio y la superficie binodal se contraen, el hidrógeno es expulsado hacia la envoltura, lo que ralentiza la contracción gravitacional. En las etapas tempranas (~10–100 millones de años) el vapor de silicato en la envoltura aumenta la masa molecular media, lo que puede suprimir la convección. Después de ~1 mil millones de años, los radios de los modelos con y sin mezcla convergen, pero la estructura interna sigue siendo diferente.
Los modelos anteriores dibujaban a los subneptunos como una bola de roca envuelta en hidrógeno. Pero una nueva investigación ha demostrado: en el interior de los jóvenes subneptunos debido a la presión colosal y temperaturas superiores a 4000°C, el hidrógeno y las rocas fundidas se mezclan en un solo fluido, como cacao en leche caliente. Hasta un tercio de la masa del planeta puede estar escondido en este 'cóctel'.
Al enfriarse, la mezcla se separa: el hidrógeno 'expulsa' lentamente hacia la atmósfera, como burbujas en una bebida que se enfría. Esta liberación de gas frena la contracción del planeta, por lo que los subneptunos jóvenes parecen sospechosamente hinchados. Los telescopios pueden captar este proceso por las características de la atmósfera.
Dentro de mil millones de años, casi todo el hidrógeno se habrá evaporado, y el planeta se parecerá a un hermano adulto. Pero su interior guardará para siempre las huellas de aquella juventud ardiente, como una instantánea oculta bajo la corteza.
🎯 Sin esta almohadilla de hidrógeno, los subneptunos jóvenes parecerían casi la mitad de pequeños; su hinchazón delata un pasado turbulento.