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miércoles, febrero 8, 2023
InicionewsAparecieron dos planetas idénticos a la Tierra orbitando una enana roja

Aparecieron dos planetas idénticos a la Tierra orbitando una enana roja

El descubrimiento de este notable sistema ofrece otra rara oportunidad para estudiar planetas terrestres templados alrededor de nuestros vecinos más pequeños y fríos

Un equipo de astrónomos ha encontrado dos Súper-Tierras que orbitan alrededor de una enana roja a unos 114 años luz de distancia. La estrella, llamada LP 890-9, es la segunda estrella más fría encontrada que alberga planetas. Es probable que ambos planetas sean templados, y uno de ellos «… es el segundo planeta terrestre con zona habitable más favorable conocido hasta ahora», según el documento que presenta los resultados.

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Hay un problema desafiante en nuestra búsqueda de exoplanetas similares a la Tierra. Tres cuartas partes de los exoplanetas que hemos encontrado se detectaron con el método de tránsito, donde los planetas pasan frente a sus estrellas, lo que provoca una disminución de la luz de las estrellas que pueden ver las naves espaciales como Kepler y TESS. Esto significa que los planetas gigantes del tamaño de Júpiter que orbitan estrellas brillantes son más fáciles de detectar porque hay mucha luz estelar y un mundo masivo que crea una depresión más detectable.

Esta es una captura de pantalla del Exoplanet Discovery Dashboard de la NASA. La mayoría de los exoplanetas descubiertos hasta ahora son planetas del tamaño de Neptuno. El siguiente tipo más descubierto son los gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. Las súper-Tierras no tienen una definición exacta, pero son planetas entre la masa de la Tierra y la de Neptuno. Pueden estar hechos de gas, roca o ambos. Los planetas terrestres constituyen el menor número de exoplanetas, pero SPECULOOS pretende cambiar eso. Crédito de la imagen: NASA.
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Encontrar planetas gigantes del tamaño de Júpiter significa que estamos encontrando gigantes gaseosos inhabitables, muchos tan cerca de sus estrellas que son Júpiteres calientes. Pero estamos más interesados en encontrar planetas similares a la Tierra, planetas en el mismo rango de tamaño que la Tierra que orbitan en la zona habitable de su estrella. Estos planetas son más pequeños y no bloquean tanta luz, lo que los hace difíciles de detectar.

El deseo de encontrar planetas similares a la Tierra llevó al desarrollo de la Búsqueda de planetas habitables EClipsing ULtra-cOOl Stars (SPECULOOS). Es un proyecto en el Observatorio Paranal del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile. SPECULOOS es un estudio de alrededor de 1700 M enanas (enanas rojas) que utiliza el método de tránsito para detectar planetas similares a la Tierra.

Dado que las enanas M son más frías que estrellas como nuestro Sol, la zona habitable está más cerca de la estrella. Entonces, los planetas similares a la Tierra en las zonas habitables de estas estrellas están más cerca de sus estrellas y son más fáciles de detectar cuando transitan. También son más fáciles de estudiar y los astrónomos pueden realizar mediciones más precisas de sus propiedades, como sus masas, radios, parámetros orbitales y, en el futuro, sus atmósferas. Estudiar las atmósferas de los planetas similares a la Tierra cercanos es un objetivo crítico porque ahí es donde podemos encontrar rastros de actividad biológica.

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Este gráfico muestra la situación en torno a la enana ultrafría LP 890-9 en comparación con nuestro Sistema Solar interior. El sistema LP 890-9 es mucho más compacto y sus dos planetas podrían caber fácilmente dentro de la órbita de Mercurio, el planeta más interno de nuestro Sistema Solar. Crédito de la imagen: Adeline Deward (RISE-Ilustración)

SPECULOOS ha pagado dividendos desde su creación en 2017, y los nuevos hallazgos provienen de la encuesta de SPECULOOS.

El artículo es «Dos supertierras templadas que transitan por una enana M de tipo tardío cercana» y se publicó en la revista Astronomy and Astrophysics. La autora principal es Laetitia Delrez, investigadora postdoctoral en astrofísica en la Universidad de Lieja, Bélgica.

La estrella de este estudio es una enana ultrafría (UCD) a unos 104 años luz de distancia llamada LP 890-9 (TOI-4306, SPECULOOS-2). Los planetas son súper-Tierras templadas llamadas LP 890-9 b y LP 890-9 c.

El planeta más cercano a la estrella, LP 890-9 b, es aproximadamente un 30 % más grande que la Tierra, tiene un período orbital de 2,73 días y está a 0,019 UA de la estrella. El segundo planeta, LP 890-9 c, es un poco más grande que el primero, tarda más en orbitar con un período de 8,46 días y está a 0,040 UA de la estrella. Eso significa que ambos planetas encajan bien dentro de la órbita de Mercurio alrededor del Sol a modo de comparación.

Pero mientras Mercurio sufre bajo el implacable ataque de la poderosa radiación del Sol, las cosas son muy diferentes en este sistema remoto. La estrella es mucho más fría que el Sol, lo que explica por qué ambos planetas se encuentran en la zona templada.

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Francisco J. Pozuelos es investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía y uno de los principales coautores del artículo. Explica cómo es el segundo planeta del sistema, LP 890-9 c, según SPECULOOS y observaciones de seguimiento con otros telescopios. “Aunque este planeta orbita muy cerca de su estrella, a una distancia unas 10 veces menor que la de Mercurio alrededor de nuestro Sol, la cantidad de radiación estelar que recibe es aún baja y podría permitir la presencia de agua líquida en la superficie del planeta, siempre y cuando tiene un ambiente suficiente”, dijo Pozuelos.

Esta es una ilustración artística de la Súper-Tierra LP 890-9 c y su planeta hermano, LP 890-9 b, orbitando una estrella enana roja a unos 100 años luz de la Tierra. A esa distancia, es un buen objetivo para el estudio atmosférico con el telescopio espacial James Webb. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

“Esto se debe a que la estrella LP 890-9 es unas 6,5 veces más pequeña que el Sol y tiene una temperatura superficial la mitad de la de nuestra estrella. Esto explica por qué LP 890-9c, a pesar de estar mucho más cerca de su estrella que la Tierra del Sol, aún podría tener condiciones adecuadas para la vida”.

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LP 890-9 c es un objetivo jugoso para el JWST. JWST tiene una poderosa capacidad espectroscópica que puede usar para estudiar la atmósfera del planeta. Ya estudió otro exoplaneta, WASP-39b, y nos dio nuestra comprensión más detallada de la atmósfera de un exoplaneta hasta el momento. Pero es un Júpiter caliente, a diferencia de la súper Tierra detectada por SPECULOOS.

LP 890-9 c solo es superado por los famosos planetas TRAPPIST-1, encontrados con la misión precursora de SPECULOOS, como un exoplaneta terrestre deseable y potencialmente habitable. Las comparaciones con la Tierra son inevitables, pero cada planeta tiene tantos detalles que la comparación solo llega hasta cierto punto. «Sin embargo, esta comparación no considera el hecho de que LP 890-9c se encuentra cerca del límite interior de la zona habitable y, por lo tanto, podría tener una atmósfera particularmente rica en vapor de agua, lo que aumentaría sus señales atmosféricas». explica el autor principal Delrez. “Además, los modelos a menudo difieren en cuanto a la posición exacta de este límite interior de la zona habitable según las características de la estrella. El descubrimiento de LP 890-9c, por lo tanto, ofrece una oportunidad única para comprender mejor y restringir las condiciones de habitabilidad alrededor de las estrellas más pequeñas y frías de nuestro vecindario solar”.

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¿Cómo se comparan estos planetas con otros exoplanetas alrededor de estrellas enanas frías? El equipo los trazó en un gráfico con otros exoplanetas alrededor de estrellas similares que se encuentran en el Archivo de Exoplanetas de la NASA. Restringieron los datos a planetas alrededor de estrellas con una temperatura superficial inferior a 3600 Kelvin. (La temperatura de la superficie del Sol es de 5778 K.

Esta figura del estudio muestra los planetas encontrados hasta ahora alrededor de enanas frías utilizando las técnicas de tránsito y velocidad radial en función del flujo estelar que reciben y la temperatura efectiva de su estrella anfitriona. Las líneas verticales marcan los límites de las zonas habitables. LP 890-c está dentro del límite habitable. Todos estos sistemas son sistemas multiplanetarios, en línea con la observación de que los sistemas multiplanetarios compactos deberían ser un resultado relativamente común de la formación de planetas alrededor de estrellas de baja masa. Crédito de la imagen: Delrez et al. 2022.

Es importante señalar en todas las discusiones sobre exoplanetas potencialmente habitables que tenemos poca idea de si alguno de estos planetas es remotamente habitable. El término habitable es relativo. Los Júpiter calientes no son habitables de ninguna manera, por lo que nunca se los denomina potencialmente habitables. Pero el término “zona habitable” sí tiene utilidad. «La zona habitable (HZ) es un concepto que se puede utilizar para priorizar los exoplanetas rocosos detectados para las observaciones de seguimiento», explican los autores.

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También es importante señalar que el tamaño de una zona habitable está determinado por varias cosas. “El ancho y la distancia de la región HZ dependen en una primera aproximación del flujo estelar incidente y de la composición atmosférica del planeta”, escriben los autores. La concentración de gases de efecto invernadero es un factor esencial. También depende de la superficie del planeta porque, como señalan los autores, «las estrellas frías calientan la superficie de un planeta similar a la Tierra con mayor eficacia que las estrellas más calientes», lo que podría ser contradictorio.

Otro factor a considerar es la habitabilidad potencial de los planetas alrededor de las estrellas enanas rojas. Cierta evidencia muestra que pueden estallar violentamente, y cada destello produce una corriente de partículas poderosas que pueden despojar a los planetas de las atmósferas. Y aunque las enanas rojas no son tan brillantes como estrellas como nuestro Sol, pueden producir rayos UV y rayos X más dañinos. Otra investigación muestra que las erupciones violentas solo provienen de sus polos, lo que no afectaría a los planetas en órbita. Hay grandes preguntas sobre la habitabilidad alrededor de las enanas rojas que no tienen nada que ver con la zona habitable o la atmósfera de un planeta.

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Por otro lado, parece que LP 890-9 es una estrella relativamente tranquila. «LP 890-9 es una enana M de tipo tardío de actividad relativamente baja», explican los autores. Dicen que la estrella es relativamente joven para una enana roja, solo unos 7 mil millones de años. Las enanas rojas pueden durar decenas de miles de millones de años, y las más pequeñas duran billones. Otras estrellas enanas rojas parecían tranquilas antes de que las observaciones de seguimiento mostraran lo contrario.

LP 890-9 y sus planetas son excelentes candidatos para estudios de seguimiento, por lo que probablemente aprenderemos más sobre sus propiedades, no solo sobre su nivel de actividad, en el futuro. El documento muestra la fuerza y ​​la confiabilidad esperadas de futuras observaciones de planetas en el sistema.

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El JWST está trabajando en su lista de objetivos, y uno de sus cuatro objetivos científicos principales se refiere a las atmósferas de exoplanetas. Sus observaciones ya proporcionaron la base para un estudio, donde encontró dióxido de carbono en la atmósfera de WASP-39b, la primera vez que lo detectamos en un exoplaneta.

Con suerte, el poderoso telescopio espacial finalmente apuntará su espectrógrafo a estos planetas y revelará sus secretos.

“El descubrimiento de este notable sistema ofrece otra rara oportunidad para estudiar planetas terrestres templados alrededor de nuestros vecinos más pequeños y fríos”, concluyen los autores.

Con información de UniverseToday.com

SourceSKYCR.ORG
Skycr_editor
Skycr_editorhttps://hdavila.com/
Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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