El exoplaneta más pequeño descubierto por el TESS, L98-59b

Gracias en gran parte al Telescopio Espacial Kepler, el número de planetas extrasolares confirmados ha crecido exponencialmente en la última década. Y con las misiones de la próxima generación, como el Satélite de encuesta de exoplanetas 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 hasta la fecha por TESS. El descubrimiento también resalta la sofisticación de TESS y duplica la cantidad de pequeños exoplanetas que se consideran dignos de estudios de seguimiento.

Satélite TESS

El artículo que describe el descubrimiento apareció en la edición más reciente de The Astrophysical Journal. El equipo internacional detrás del descubrimiento incluyó a varios científicos de la NASA, así como a investigadores del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación del Espacio, y varias universidades y observatorios de todo el mundo.

Veselin Kostov, astrofísico en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA y en el Instituto SETI, fue el autor principal del artículo del 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 pequeños planetas, necesitas órbitas cortas alrededor de estrellas brillantes, pero tales planetas son difíciles de detectar. Este sistema tiene el potencial de estudios futuros fascinantes».

Como su nombre lo confirma, TESS busca exoplanetas utilizando el método conocido como fotometría de tránsito (también conocido como el método de tránsito). Esto implica observar estrellas distantes en busca de inmersiones 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 orbital y tamaño.

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 avistar planetas rocosos más pequeños como la Tierra. El hecho de que TESS no pudo encontrar uno, sino tres planetas rocosos que orbitan L 98-59 es un testimonio de la sensibilidad y la capacidad de sus instrumentos.

Estos planetas (que están designados como L 98-59b, L 98-59c, y L 98-59d) 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 en órbita en un sistema, pueden interactuar gravitacionalmente entre sí. TESS observará L 98-59 en sectores suficientes para que pueda detectar planetas con órbitas alrededor de 100 días. Pero si tenemos mucha suerte, podríamos ver los efectos gravitacionales de los planetas sin descubrir en los que conocemos actualmente «.

Si bien L 98-59b representa un nuevo récord para TESS, al ser aproximadamente un 10% más pequeño que el anterior, descubrió que no es el exoplaneta más pequeño descubierto hasta la fecha. Ese registro corresponde a Kepler-37b, un exoplaneta rocoso ubicado a unos 210 años luz de la Tierra, que es aproximadamente un tercio del tamaño de la Tierra y un 20% más grande que la Luna.

Sin embargo, el descubrimiento de L98-59b 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 está ubicado relativamente cerca de nuestro Sistema Solar, el descubrimiento de un sistema de tres planetas alrededor de L98-59 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 las enanas rojas serían capaces o no de retener sus atmósferas dada la cantidad de radiación a la que estarían sujetos.

Desafortunadamente, ninguno de estos planetas orbita dentro de la zona habitable de L98-59. 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, L98-59c y L98-59d 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 así en una atmósfera similar a Venus. En función de 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.

Sin embargo, aún 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 las enanas rojas cercanas, como Próxima b y los sistemas de siete planetas de TRAPPIST-1. Como Joshua Schlieder, astrofísico de la NASA Goddard y coautor del artículo, indicó:

“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 volvió habitable y Venus no. «Si podemos encontrar y estudiar ejemplos similares en torno a otras estrellas, como L 98-59, podemos potencialmente desbloquear algunos de esos secretos».

Afortunadamente, TESS tendrá la oportunidad de observar el sistema muchas veces más antes de que finalice el mes. En la actualidad, TESS está monitoreando 24 regiones de 96 grados del cielo del sur (también conocido como sectores) durante 27 días a la vez. Cuando concluya el primer año de observaciones en julio, el sistema L 98-59 habrá aparecido en siete de los 13 sectores que conforman el cielo sur.

Estas observaciones también ayudarán en gran medida a establecer un catálogo de planetas rocosos alrededor de estrellas brillantes cercanas. Cuando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) llegue al espacio en 2021, utilizará sus capacidades avanzadas de imagen infrarroja para recopilar información sobre la atmósfera de estos planetas y caracterizarlos.

Dado que cuatro de los mundos TRAPPIST-1 orbitan dentro del HZ (zona habitable) de su estrella, se les considera como los principales candidatos. El equipo de Kostov sugiere que los planetas L 98-59 también lo son. Estos esfuerzos combinados nos traerán efectivamente un paso más cerca de determinar si hay planetas habitables en nuestro vecindario cósmico.

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