¿Qué tan pequeño puede ser un planeta?

La definición de planeta de la IAU establece que un planeta es un cuerpo celeste que:

1. está en órbita alrededor del sol,
2. tiene masa suficiente para asumir el equilibrio hidrostático (una forma casi redonda), y
3. ha “despejado el vecindario” alrededor de su órbita.

Siguiendo estrictamente esta definición, solo hay ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. El más pequeño de ellos es Mercurio, así que así de pequeño puede ser un planeta.

Sin embargo, supongo que, como muchas personas, desea ignorar la línea 1 de la definición de la IAU. Si es así, en realidad estás hablando de planetas extrasolares o exoplanetas. Ciertamente, podemos imaginar un exoplaneta orbitando solo alrededor de una estrella, sin “vecindad”, por lo que también podemos ignorar la línea 3. El factor limitante, por lo tanto, es la línea 2.

El equilibrio hidrostático ocurre cuando la fuerza gravitacional de los objetos es mayor que la fuerza del gradiente de presión , la fuerza que resulta cuando hay una diferencia de presión en una superficie. La dificultad de alcanzar el equilibrio hidrostático variará en gran medida según el material del que esté hecho su “planeta”. Si se trata de un planeta gaseoso, probablemente tendría que ser muchas veces la masa / tamaño de la Tierra, incluso para gases relativamente pesados. De lo contrario, los gases estarían tan débilmente ligados que serían rápidamente arrastrados por los vientos solares. Si es un planeta rocoso, podría ser tan pequeño como un asteroide grande. Un poco más pequeño que eso y su gravedad es tan débil que no podrá empujar hacia abajo su propio material y mantener su forma esférica. Incluso si comienza esféricamente, no podrá mantener esa forma después de una pequeña colisión.

Finalmente, me gustaría sugerir un planeta líquido. Puedes imaginar un trozo de hielo del tamaño de un iceberg que de alguna manera queda atrapado en órbita alrededor de una estrella, y finalmente se acerca lo suficiente como para que el hielo se derrita en agua (es decir, en la “zona habitable”). El planeta necesitaría estar girando, con rotación y ejes orbitales casi paralelos, como la Tierra, para que el lado lejano no se congele. Quizás necesite una gran circulación “oceánica” para evitar grandes casquetes polares. Con un planeta tan artificialmente ideado, teóricamente podrías hacerlo tan pequeño como quieras, siempre que estés dispuesto a aceptar que puede no durar mucho tiempo, ya que el agua del planeta eventualmente será llevada al espacio profundo, uno molécula a la vez, por los vientos solares. Sería necesario hacer cálculos detallados para estar seguros, pero supongo que un gran “planeta líquido” del tamaño de un iceberg, que orbita una estrella en calma, se comportaría de manera similar a un cometa de hielo a medida que se acerca al Sol, y duraría acumulativamente. durante varios años, al menos, ya que lentamente se libera gases.

A2A

Jonathan Devor tiene razón: en un sistema solar “vacío”, un planeta no tendría problemas para “limpiar el vecindario”. Por lo tanto, lo más pequeño que puede ser un planeta es el tamaño del cuerpo más pequeño que es redondo gracias a su propia gravedad.

En nuestro sistema solar, el objeto más pequeño es Mimas (luna), que tiene solo 246 millas de diámetro. Las lunas más pequeñas que esta tienen formas irregulares. Es posible que sea un poco más pequeño, pero Nereid (luna) tiene 211 millas de diámetro y es irregular, por lo que no es mucho más pequeño.

Me gusta la idea de Jonathan de un planeta de hielo / agua, pero no estoy seguro de que gane la etiqueta de “planeta” (aunque los caprichos de este término hacen que este hecho sea imposible de saber con certeza). Supongo que incluso si fuera redondo, un objeto así se llamaría un cometa.

Pero, ¿y si fuera roca fundida ? Colocar un pequeño cuerpo rocoso lo suficientemente cerca de una estrella lo derretiría, y la roca fundida sería mucho más fácil para que la gravedad se convirtiera en un esferoide. Eso podría empujar aún más ese tamaño. Desafortunadamente, como con el planeta helado de Jonathan, esta proximidad a la estrella no es buena para el planeta. El viento solar también destruiría este “planeta”, y esto sucedería aún más rápidamente para un planeta caliente como este. Tal cuerpo sería de corta duración, pero podría ser un poco más propenso a ser llamado planeta que un cuerpo de agua análogo.