El satélite de inspección de exoplanetas en tránsito de la NASA, o TESS, ha descubierto tres mundos nuevos que se encuentran entre los exoplanetas más pequeños y cercanos conocidos hasta la fecha. Los planetas orbitan una estrella a solo 73 años luz de distancia e incluyen una pequeña y rocosa super-Tierra y dos sub-Neptunes, planetas de aproximadamente la mitad del tamaño de nuestro propio gigante helado.

El sub-Neptuno más alejado de la estrella parece estar dentro de una zona "templada", lo que significa que la parte superior de la atmósfera del planeta está dentro de un rango de temperatura que podría soportar algunas formas de vida. Sin embargo, los científicos dicen que la atmósfera del planeta es probablemente una trampa de calor gruesa y ultradensa que hace que la superficie del planeta sea demasiado caliente para albergar agua o vida.

Sin embargo, este nuevo sistema planetario, que los astrónomos han denominado TOI-270, está demostrando tener otras cualidades curiosas. Por ejemplo, los tres planetas parecen tener un tamaño relativamente cercano. En contraste, nuestro propio sistema solar está poblado de extremos planetarios, desde los pequeños y rocosos mundos de Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, hasta Júpiter y Saturno, mucho más masivos, y los gigantes de hielo más remotos de Neptuno y Urano.

No hay nada en nuestro sistema solar que se parezca a un planeta intermedio, con un tamaño y composición en algún lugar en el medio de la Tierra y Neptuno. Pero TOI-270 parece albergar dos de esos planetas: ambos sub-Neptunes son más pequeños que nuestro propio Neptuno y no mucho más grandes que el planeta rocoso del sistema.

Los astrónomos creen que las sub-Neptunas de TOI-270 pueden ser un "eslabón perdido" en la formación planetaria, ya que son de un tamaño intermedio y podrían ayudar a los investigadores a determinar si planetas pequeños y rocosos como la Tierra y mundos más masivos y helados como Neptuno siguen la misma formación camino o evolucionar por separado.

TOI-270 es un sistema ideal para responder a esas preguntas, porque la estrella misma está cerca y, por lo tanto, es brillante y también inusualmente silenciosa. La estrella es una enana M, un tipo de estrella que normalmente es extremadamente activa, con erupciones solares y tormentas solares frecuentes. TOI-270 parece ser una enana M más antigua que desde entonces se ha calmado, emitiendo un brillo constante, contra el cual los científicos pueden medir muchas propiedades de los planetas en órbita, como su masa y composición atmosférica.

"Hay muchas pequeñas piezas del rompecabezas que podemos resolver con este sistema", dice Maximilian Günther, un postdoc en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT y autor principal de un estudio publicado en Astronomía de la naturaleza eso detalla el descubrimiento. "Realmente puedes hacer todas las cosas que quieres hacer en la ciencia de los exoplanetas, con este sistema".

Un patrón planetario

Günther y sus colegas detectaron los tres nuevos planetas después de analizar mediciones de brillo estelar tomadas por TESS. El satélite desarrollado por el MIT mira fijamente parches del cielo durante 27 días seguidos, monitoreando miles de estrellas en busca de posibles tránsitos, caídas de brillo características que podrían indicar a un planeta que bloquea temporalmente la luz de la estrella cuando pasa por delante de ella.

El equipo aisló varias de esas señales de una estrella cercana, ubicada a 73 años luz de distancia en el cielo del sur. Llamaron a la estrella TOI-270, por el 270º "Objeto de interés TESS" identificado hasta la fecha. Los investigadores utilizaron instrumentos terrestres para hacer un seguimiento de la actividad de la estrella y confirmaron que las señales son el resultado de tres exoplanetas en órbita: el planeta b, una súper Tierra rocosa con una órbita de aproximadamente tres días; planeta c, un sub-Neptuno con una órbita de cinco días; y el planeta d, otro sub-Neptuno un poco más alejado, con una órbita de 11 días.

Günther señala que los planetas parecen alinearse en lo que los astrónomos llaman "cadena resonante", lo que significa que la proporción de sus órbitas está cerca de enteros enteros, en este caso, 3: 5 para el par interno y 2: 1 para el par externo, y que los planetas están por lo tanto en "resonancia" entre sí. Los astrónomos han descubierto otras estrellas pequeñas con formaciones planetarias igualmente resonantes. Y en nuestro propio sistema solar, las lunas de Júpiter también se alinean en resonancia entre sí.

"Para TOI-270, estos planetas se alinean como perlas en una cuerda", dice Günther. "Eso es algo muy interesante, porque nos permite estudiar su comportamiento dinámico. Y casi se puede esperar, si hay más planetas, el próximo estaría en algún lugar más alejado, en otra relación entera".

"Un laboratorio excepcional"

El descubrimiento de TOI-270 inicialmente causó un gran entusiasmo dentro del equipo científico de TESS, ya que parecía, en el primer análisis, que el planeta d podría estar en la zona habitable de la estrella, una región que sería lo suficientemente fría como para que la superficie del planeta soporte agua. y posiblemente la vida. Pero los investigadores pronto se dieron cuenta de que la atmósfera del planeta probablemente era extremadamente gruesa y, por lo tanto, generaría un efecto invernadero intenso, lo que haría que la superficie del planeta fuera demasiado caliente para ser habitable.

Pero Günther dice que existe una buena posibilidad de que el sistema aloje otros planetas, más alejados del planeta d, que bien podrían estar dentro de la zona habitable. El planeta d, con una órbita de 11 días, está a unos 10 millones de kilómetros de la estrella. Günther dice que, dado que la estrella es pequeña y relativamente fría, aproximadamente la mitad del calor del sol, su zona habitable podría comenzar a unos 15 millones de kilómetros. Pero si un planeta existe dentro de esta zona y si es habitable, depende de una serie de otros parámetros, como su tamaño, masa y condiciones atmosféricas.

Afortunadamente, el equipo escribe en su documento que "la estrella anfitriona, TOI-270, es muy adecuada para futuras búsquedas de habitabilidad, ya que es particularmente silenciosa". Los investigadores planean enfocar otros instrumentos, incluido el próximo James Webb Space Telescope, en TOI-270, para determinar varias propiedades de los tres planetas, así como buscar planetas adicionales en la zona habitable de la estrella.

"TOI-270 es un verdadero Disneyland para la ciencia de los exoplanetas, y uno de los principales sistemas que TESS se propuso descubrir", dice Günther. "Es un laboratorio excepcional, no por una sola, sino por muchas razones: realmente cumple todos los requisitos".

Esta investigación fue financiada, en parte, por la NASA.

Dejar respuesta

Please enter your comment!
Please enter your name here