El satélite de inspección de exoplanetas en tránsito de la NASA, o TESS, ha descubierto tres nuevos mundos 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 súper Tierra rocosa y dos sub-tierra-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 planetaes probable que sea 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 planetasextremos, desde los pequeños y rocosos mundos de Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, hasta los mucho más masivos Júpiter y Saturno, 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 yno mucho más grande 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 elmismo camino de formación 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 destellos frecuentesy tormentas solares. 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 postdoctorado en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT y autor principal de un estudio publicado en Astronomía de la naturaleza que 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 observar las mediciones de brillo estelar tomadas por TESS. El satélite desarrollado por el MIT observa parches del cielo durante 27 días a la vez, monitoreando miles de estrellas en busca de posibles tránsitos, característicacaídas de brillo que podrían indicar a un planeta que bloquea temporalmente la luz de la estrella cuando pasa frente a 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 utilizaroninstrumentos para dar seguimiento a 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; el planeta c, un sub-Neptuno con cinco díasórbita; 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, y2: 1 para el par externo, y que los planetas están en "resonancia" entre sí. Los astrónomos han descubierto otras estrellas pequeñas con formaciones planetarias de resonancia similar. Y en nuestro propio sistema solar, las lunas de Júpiter también se alineanen 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 puede esperar, si hay más planetas,el siguiente estaría en algún lugar más alejado, en otra proporción 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 planetaagua, y posiblemente 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 delGünther 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 existe un planeta dentro de esta zona, y sies 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 notablemente adecuada para futuras búsquedas de habitabilidad, ya que es particularmente silenciosa". Los investigadores planean enfocar otros instrumentos, incluido el próximo James WebbTelescopio espacial, en TOI-270, para precisar 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 por no uno, sino por muchas razones: realmente cumple todos los requisitoslas cajas."
Esta investigación fue financiada, en parte, por la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Jennifer Chu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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