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ASTRONOMÍA. Cuatro nuevos exoplanetas que orbitan una estrella cercana similar al sol descubiertos por TESS

 

Representación de un artista de cinco planetas en órbita alrededor de TOI-1233, cuatro de los cuales fueron descubiertos utilizando el Transiting Exoplanet Satellite Survey (TESS), una misión de la NASA dirigida por el MIT. Fuente: NASA / JPL-Caltech

La misión de la NASA dirigida por el MIT encuentra un sistema multiplanetario que podría ser un "laboratorio ideal" para estudiar la formación y evolución planetaria.

Los investigadores del MIT han descubierto cuatro nuevos exoplanetas que orbitan una estrella similar al sol a poco más de 200 años luz de la Tierra. Debido a la diversidad de estos planetas y el brillo de su estrella, este sistema podría ser un objetivo ideal para la caracterización atmosférica con el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA . 

Con más estudios, esta estrella brillante y sus muchos planetas podrían ser fundamentales para comprender cómo los planetas toman forma y evolucionan. "Cuando se trata de caracterizar atmósferas planetarias alrededor de estrellas similares al sol, este es probablemente uno de los mejores objetivos que obtendremos", dicen los astrofísicos sobre los resultados que se presentaron a principios de mes en la 237ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

Método de tránsito

Estos planetas se detectaron con el Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito ( TESS ), una misión de la NASA dirigida por el MIT. Para identificar exoplanetas con TESS, los investigadores buscan cambios en la cantidad de luz proveniente de una estrella. Una pequeña caída en la luz de una estrella podría significar que un planeta ha pasado frente a ella, bloqueando parte de su luz para que no llegue a la Tierra. Al medir estos tránsitos, los científicos pueden aproximar el tamaño de un planeta, cuánto tiempo tarda en orbitar su estrella y si tiene otros planetarios vecinos. Combinado con otros métodos de observación, como medir los efectos gravitacionales que tiene un planeta en su estrella anfitriona, los investigadores pueden determinar si un planeta es rocoso o gaseoso, caliente o frío, e incluso si tiene una atmósfera espesa o delgada.

Si la luz de una estrella distante pasa a través de la atmósfera de un exoplaneta en su camino a la Tierra, ciertas longitudes de onda de luz serán absorbidas por los gases en esa atmósfera. Cuando la luz llegue a la Tierra, faltarán las longitudes de onda de la luz correspondientes a gases específicos, como agua, dióxido de carbono o metano, lo que informará a los científicos sobre la composición de la atmósfera. Esto puede brindar a los astrónomos información vital sobre el entorno, la evolución y la habitabilidad de un planeta. Aunque TESS no puede caracterizar atmósferas, el telescopio es clave para identificar qué exoplanetas deben ser priorizados para el estudio atmosférico por otros telescopios de mayor resolución como el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Telescopio Espacial James Webb que se lanzarán en el otoño de 2021.

Las ubicaciones de casi 1.000 exoplanetas candidatos identificados hasta el 1 de septiembre de 2019 están trazados en el mosaico TESS del cielo nocturno del sur. Fuente: NASA / MIT / TESS y Ethan Kruse (USRA)

Usando datos de TESS y de telescopios terrestres, los científicos determinaron que esta estrella alberga un gran planeta interior rocoso, o supertierra, y tres planetas exteriores gaseosos un poco más pequeños que Neptuno , conocidos como subneptuno. En comparación con nuestro propio sistema solar, estos planetas viven muy cerca de su sol; sus órbitas oscilan entre 19 días y poco menos de cuatro días. Esto los hace ardientemente calientes, sus temperaturas superficiales promedio oscilan entre 700 grados Fahrenheit y 1.500 F.

Aunque esto significa que es poco probable que los planetas alberguen vida, les da a los astrónomos muchos más datos con los que trabajar; una órbita corta permite tránsitos más frecuentes y, por lo tanto, más oportunidades para examinar la luz que atraviesa su atmósfera. Sin embargo, también puede haber planetas aún sin descubrir más lejos en este sistema, quizás incluso en la zona habitable de la estrella. Recientemente, otro equipo de investigación utilizó el satélite de caracterización Exoplaneta (CHEOPS) para confirmar un quinto planeta, que tarda 29 días en orbitar la estrella.

La estrella anfitriona de los planetas, TOI-1233, proporcionará mucha luz para estudios futuros. La estrella es similar en tamaño y temperatura a nuestro propio sol, pero debido a que está relativamente cerca de la Tierra, parece muy brillante en comparación con otras estrellas. Desde nuestro punto de vista, es la estrella similar al sol más brillante conocida y una de las estrellas más brillantes que alberga al menos cuatro planetas en tránsito. Esto es útil, porque una estrella más brillante da a los astrónomos más luz para trabajar al caracterizar sus planetas.

Las estrellas con muchos exoplanetas son particularmente interesantes para los astrónomos, porque abren nuevas vías para estudiar los sistemas solares. Con los sistemas multiplanetarios, se obtiene mucha información. Los planetas se originan en el mismo disco de materia alrededor de la misma estrella, pero terminan siendo planetas diferentes con diferentes atmósferas y diferentes climas debido a sus diferentes órbitas. Por lo tanto, es imprescindible comprender los procesos fundamentales de formación y evolución de planetas utilizando este sistema planetario, que actúa como un experimento controlado.

Lea: Cuatro exoplanetas, incluido un planeta súper terrestre, descubierto por estudiantes de secundaria para obtener más información sobre este descubrimiento.

Fuente: “TESS Discovery of a Super-Earth and Three Sub-Neptunes Hosted by the Bright, Sun-like Star HD 108236” by Tansu Daylan et al., 25 January 2021, The Astronomical JournalDOI: 10.3847/1538-3881/abd73e

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