Un planeta de helio es un planeta con una atmósfera dominada por helio . Esto contrasta con los gigantes gaseosos ordinarios como Júpiter y Saturno , cuyas atmósferas se componen principalmente de hidrógeno , con helio sólo como componente secundario. Los planetas de helio pueden formarse de diversas formas. Gliese 436 b es un posible planeta de helio.
Existen varias hipótesis sobre cómo podría formarse un planeta de helio.
Un planeta de helio podría formarse mediante la evaporación de hidrógeno de un planeta gaseoso que orbita cerca de una estrella. La estrella expulsará los gases más ligeros de forma más eficaz mediante la evaporación que los gases más pesados y, con el tiempo, agotará el hidrógeno, dejando una mayor proporción de helio. [1]
Un escenario para la formación de planetas de helio a partir de planetas gigantes regulares implica un gigante de hielo , en una órbita tan cerca de su estrella anfitriona que el hidrógeno efectivamente sale de la atmósfera, evaporándose y escapando de la influencia gravitacional del planeta. La atmósfera del planeta experimentará un gran aporte de energía y, como los gases ligeros se evaporan más fácilmente que los gases más pesados, la proporción de helio aumentará constantemente en la atmósfera restante. Un proceso de este tipo tardará algún tiempo en estabilizarse y expulsar completamente todo el hidrógeno, quizás del orden de 10 mil millones de años, dependiendo de las condiciones físicas precisas y de la naturaleza del planeta y de la estrella. Los Neptunos calientes son candidatos para tal escenario.
La pérdida de hidrógeno también provoca un agotamiento del metano en la atmósfera. En los gigantes de hielo, el metano forma naturalmente un ciclo de fusión, evaporación, descomposición y posterior recombinación y condensación. Pero a medida que el hidrógeno se agota, una fracción de los átomos de carbono no podrá recombinarse con el hidrógeno libre en la atmósfera y, con el tiempo, esto conducirá a una pérdida general de metano. Con el tiempo, el metano en las atmósferas de los gigantes de hielo calientes también se agotará. [1]
Un objeto planetario rico en helio también puede formarse a partir de una enana blanca de baja masa , que se queda sin hidrógeno mediante transferencia de masa en un sistema binario cercano con un segundo objeto masivo como una estrella de neutrones .
Un escenario involucra una estrella binaria simbiótica de tipo AM CVn compuesta por dos enanas blancas con núcleo de helio rodeadas por un disco de acreción de helio circumbinario formado durante la transferencia de masa de la enana blanca menos masiva a la más masiva. Después de perder la mayor parte de su masa, la enana blanca menos masiva puede acercarse a la masa planetaria. [2]
Se espera que los planetas de helio se distingan de los planetas normales dominados por hidrógeno por una fuerte evidencia de monóxido de carbono y dióxido de carbono en la atmósfera. Debido al agotamiento del hidrógeno, el metano esperado en la atmósfera no se puede formar porque no hay hidrógeno con el que combinarse el carbono, por lo que el carbono se combina con oxígeno, formando CO y CO 2 . Debido a la composición atmosférica, se espera que los planetas de helio tengan una apariencia blanca o gris. [1] Tal firma se puede encontrar en Gliese 436 b, que tiene predominio de monóxido de carbono y se supone que es un planeta de helio. [1]