Gracias en gran parte a la Telescopio espacial Kepler, el número de planetas extrasolares confirmados ha crecido exponencialmente en la última década. Y con misiones de próxima generación como el Satélite de Encuesta Exoplaneta en tránsito (TESS) ya en órbita, se descubren más candidatos y planetas confirmados todo el tiempo, ¡muchos de ellos nuevos y emocionantes también!
De hecho, uno de los descubrimientos más recientes de TESS incluye un sistema de tres planetas que orbita una estrella (L 98-59) ubicada aproximadamente a 35 años luz de la Tierra. Uno de los planetas, conocido como L 98-59b, se encuentra entre los tamaños de la Tierra y Marte, lo que lo convierte en el exoplaneta más pequeño descubierto por TESS hasta la fecha. El descubrimiento también destaca la sofisticación de TESS y duplica la cantidad de pequeños exoplanetas que se consideran dignos de estudios de seguimiento.
El artículo que describe el descubrimiento apareció en el último número de El diario astrofísico. El equipo internacional detrás del descubrimiento incluyó múltiples científicos de la NASA, así como investigadores del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial, y múltiples universidades y observatorios de todo el mundo.
Veselin Kostov, astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y del Instituto SETI, fue el autor principal del artículo de descubrimiento. Como explicó en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
“El descubrimiento es un gran logro científico y de ingeniería para TESS. Para los estudios atmosféricos de planetas pequeños, necesita órbitas cortas alrededor de estrellas brillantes, pero estos planetas son difíciles de detectar. Este sistema tiene el potencial de fascinantes estudios futuros ".
Como lo atestigua el nombre, TESS busca exoplanetas utilizando el método conocido como Transit Photometry (también conocido como el Método de tránsito). Esto implica observar estrellas distantes para detectar caídas repentinas en la iluminación, que son indicaciones de un planeta que pasa frente a la estrella (es decir, en tránsito) en relación con el observador. Al observar el alcance y la frecuencia de las inmersiones, los científicos pueden determinar la existencia de planetas, así como su período y tamaño orbitales.
Si bien este método es actualmente la forma más efectiva de detectar y confirmar exoplanetas, representa 3087 de los más de 4000 que se han descubierto hasta ahora. Sin embargo, no es muy efectivo cuando se trata de detectar planetas rocosos más pequeños como la Tierra. El hecho de que TESS haya podido encontrar no uno, sino tres planetas rocosos que orbitan en L 98-59 es un testimonio de la sensibilidad y la capacidad de sus instrumentos.
Estos planetas (que se designan L 98-59b, cyd) tienen aproximadamente 0.8, 1.4 y 1.6 veces el tamaño de la Tierra y orbitan su estrella muy rápidamente con un período de 2.25, 3.7 y 7.45 días, respectivamente. Como Jonathan Brande, coautor y astrofísico de la NASA Goddard y la Universidad de Maryland, explicó:
“Si tienes más de un planeta orbitando en un sistema, pueden interactuar gravitacionalmente entre ellos. TESS observará L 98-59 en suficientes sectores para que pueda detectar planetas con órbitas alrededor de 100 días. Pero si tenemos mucha suerte, podríamos ver los efectos gravitacionales de los planetas no descubiertos en los que conocemos actualmente ".
Si bien L 98-59b representa un nuevo registro para TESS, siendo aproximadamente un 10% más pequeño que el poseedor del registro anterior que descubrió, no es el exoplaneta más pequeño descubierto hasta la fecha. Ese registro va a Kepler-37b, un exoplaneta rocoso ubicado a unos 210 años luz de la Tierra que tiene solo un tercio del tamaño de la Tierra y un 20% más grande que la Luna.
Sin embargo, el descubrimiento de L 98-59b se hace más impresionante si se considera el hecho de que orbita una estrella de tipo M (enana roja) que tiene aproximadamente un tercio del tamaño y la masa de nuestro Sol. Esta estrella es significativamente menos brillante que Kepler-37, que es una estrella de tipo G (enana amarilla), similar a nuestro Sol, a pesar de que L 98-59 es particularmente brillante como la enana roja.
Combinado con el hecho de que se encuentra relativamente cerca de nuestro Sistema Solar, el descubrimiento de un sistema de tres planetas alrededor de L 98-59 lo convierte en un candidato atractivo para las observaciones de seguimiento. Las estrellas de tipo M son el tipo más común en el Universo, y representan las tres cuartas partes de las estrellas solo en la Vía Láctea.
Investigaciones recientes también han encontrado que pueden ser el lugar más probable para encontrar planetas rocosos que orbitan dentro de la zona habitable de la estrella. Debido a esto, los científicos están ansiosos por aprender más sobre los sistemas planetarios que se forman alrededor de este tipo de estrellas. Estos incluyen si los planetas rocosos que orbitan alrededor de las enanas rojas podrían retener sus atmósferas dada la cantidad de radiación a la que estarían sujetos.
Desafortunadamente, ninguno de estos planetas orbita dentro de la zona habitable L 98-59. De hecho, a su distancia de la estrella madre, L 98-59b recibe hasta veintidós veces la cantidad de energía radiante que la Tierra recibe del Sol. Mientras tanto, L 98-59c yd reciben aproximadamente once y cuatro veces más radiación que la Tierra, respectivamente.
Sin embargo, todos estos ocupan la "zona de Venus", el rango de distancias donde un planeta con una atmósfera similar a la Tierra podría experimentar un efecto invernadero desbocado, convirtiéndolo en una atmósfera similar a Venus. Según su tamaño, L 98-59d podría ser un mundo similar a Venus o un mini Neptuno, que es un núcleo rocoso rodeado por una densa envoltura gaseosa.
En cualquier caso, todavía existe la posibilidad de que estos planetas puedan ser potencialmente habitables y la investigación en curso responderá preguntas vitales sobre estos y otros mundos rocosos que orbitan en las enanas rojas cercanas, como Proxima byt
"Si viéramos el Sol desde L 98-59, los tránsitos por la Tierra y Venus nos llevarían a pensar que los planetas son casi idénticos, pero sabemos que no lo son. Todavía tenemos muchas preguntas sobre por qué la Tierra se hizo habitable y Venus no. Si podemos encontrar y estudiar ejemplos similares alrededor de otras estrellas, como L 98-59, potencialmente podemos desbloquear algunos de esos secretos ".
Afortunadamente, TESS tendrá la oportunidad de observar el sistema muchas más veces antes de fin de mes. En la actualidad, TESS está monitoreando regiones de 24 x 96 grados del cielo del sur (también conocido como sectores) durante 27 días a la vez. Cuando concluya su primer año de observaciones en julio, el sistema L 98-59 habrá aparecido en siete de los 13 sectores que componen el cielo del sur.
Se espera que esto les dé tiempo a los astrónomos para refinar lo que saben sobre estos tres planetas confirmados, y tal vez para encontrar más mundos en ese sistema. Dado que las tres orbitan con la "zona Venus" de la estrella, cualquier cosa que orbita más allá probablemente estaría en su zona habitable.
Estas observaciones también ayudarán a establecer un catálogo de planetas rocosos alrededor de estrellas brillantes cercanas. Cuando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) salga al espacio en 2021, utilizará sus capacidades avanzadas de imágenes infrarrojas para recopilar información sobre la atmósfera de estos planetas y caracterizarlos.
Dado que cuatro de los mundos TRAPPIST-1 orbitan dentro del HZ de su estrella, se consideran candidatos principales. El equipo de Kostov sugiere que los planetas L 98-59 también lo son. Estos esfuerzos combinados nos llevarán efectivamente un paso más cerca de determinar si hay planetas habitables en nuestro vecindario cósmico.
