Un nuevo exoplaneta descubierto por datos antiguos de la misión Kepler podría ser muy parecido a la Tierra

Hasta la fecha, los astrónomos han confirmado la existencia de 4.144 planetas extrasolares en 3.074 sistemas, con otros 5.094 candidatos en espera de confirmación. La mayoría de estos planetas fueron encontrados por el telescopio espacial Kepler, que pasó nueve años (entre mayo de 2009 y febrero de 2018) monitoreando las estrellas distantes en busca de señales de tránsito, donde un planeta que pasa frente a una estrella provoca una disminución en el brillo.

Y, sin embargo, aunque ahora está extinto, los datos que Kepler acumuló a lo largo de los años continúan conduciendo a nuevos descubrimientos. Por ejemplo, un equipo transatlántico de investigadores encontró recientemente una señal en los datos de archivo de Kepler que eludía la detección antes. Esta señal indica que hay un segundo planeta orbitando Kepler-1649, una estrella enana roja de tipo M ubicada a 302 años luz de distancia.

Lo que es especialmente emocionante de este hallazgo es que este planeta (Kepler-1649c) es el planeta más parecido a la Tierra que Kepler haya encontrado en términos de tamaño y temperatura. Como afirman en su estudio, que apareció recientemente en The Astrophysical Journal, el equipo confirmó que el planeta tenía 1.06 masas terrestres y recibe alrededor del 75% de la luz que nuestro planeta recibe del Sol (lo que significa que puede tener temperaturas similares).

Este planeta orbita su estrella mucho más cerca que la Tierra al Sol, lo que resulta en un período orbital de solo 19.5 días terrestres. Esto es de esperarse con los planetas que orbitan dentro de las zonas habitables de las estrellas enanas rojas de menor masa. Y aunque no se han detectado fulguraciones de su estrella en este sistema, las enanas rojas también son conocidas por su actividad en su superficie, lo que podría hacer que el entorno del planeta sea un desafío para la vida potencial.

Como se señaló, Kepler buscó exoplanetas al monitorear las estrellas para detectar caídas periódicas de brillo, que pueden ser el resultado de planetas que pasan frente a ellos en relación con el observador (también conocido como el Método de tránsito). Sin embargo, estas caídas pueden ser causadas por una serie de fenómenos (que van desde cambios naturales hasta otros objetos que pasan frente a ellos) y son solo el resultado de exoplanetas aproximadamente el 12% del tiempo.

Anteriormente, los científicos de la misión Kepler desarrollaron un algoritmo informático especial llamado Robovetter para buscar en los volúmenes de datos recopilados por el telescopio, que es administrado por el Centro de Investigación Ames de la NASA. Este algoritmo tiene la tarea de distinguir entre las señales producidas por los tránsitos planetarios con los otros fenómenos que se sabe que causan caídas en el brillo de una estrella.

Las firmas que Robovetter determina que provienen de otras fuentes se etiquetan como «falsos positivos», que es lo que originalmente se pensaba que era Kepler-1639c. Afortunadamente, los científicos sabían de antemano que los resultados del algoritmo tendrían que verificarse dos veces debido a la gran cantidad de volumen que tenía que clasificar, lo que aumenta drásticamente la probabilidad de errores.

Esta tarea es el trabajo del Kepler False Positive Working Group, que revisa todas las señales examinadas por el algoritmo para ver si realmente podrían ser señales de tránsito. Lo que encontraron fue que Kelper-1649c había sido mal etiquetado y que era uno de los planetas análogos de la Tierra más singulares descubiertos hasta la fecha.

De acuerdo, hay muchas cosas que aún se desconocen sobre Kepler-1649c, incluidos algunos parámetros clave que ayudarán a los astrónomos a determinar qué tan probable es que sea habitable. Estos incluyen su composición atmosférica, que tiene un efecto significativo en la capacidad del planeta para calentarse lo suficiente como para que exista agua líquida. Debido a la distancia entre Kepler-1649c y la Tierra, las estimaciones del tamaño actual tienen un margen de error significativo.

También hay preguntas relacionadas con la masa del planeta, que indicarían si es realmente rocoso o potencialmente un «mundo de agua» (donde el agua constituye una parte significativa de su masa). Estas preguntas, además de lo que los astrónomos ya saben sobre Kepler-1649c, lo convierten en un candidato extremadamente valioso para investigaciones de seguimiento.

Si bien hay otros exoplanetas que se cree que están más cerca de la Tierra en términos de tamaño y temperatura, Kepler-1649c tiene el beneficio adicional de orbitar dentro de la zona habitable de su estrella. El Dr. Andrew Vanderburg, miembro de la NASA Sagan Fellow en la Universidad de Texas en Austin y autor principal del estudio, dijo en un reciente comunicado de prensa de la NASA:

«De todos los planetas mal etiquetados que hemos recuperado, este es particularmente emocionante, no solo porque está en la zona habitable y el tamaño de la Tierra, sino por cómo podría interactuar con este planeta vecino. Si no hubiéramos examinado el trabajo del algoritmo a mano, nos lo habríamos perdido «.

También se señaló el hecho de que este sistema estelar contiene otro exoplaneta confirmado que también es similar en tamaño a la Tierra: Kepler-1649b. Este planeta orbita la estrella a aproximadamente la mitad de la distancia que Kepler-1649c (y, por lo tanto, se considera análoga a Venus), lo que lleva a los astrónomos a sospechar que la estrella puede tener un tercer planeta en órbita.

Con un período orbital de 8.7 días, Kepler-1649b completa cuatro órbitas de su estrella por cada nueve órbitas completadas por Kepler-1649c. Este tipo de relación orbital estable a menudo es indicativo de una resonancia orbital, que es lo que experimentan tres de las lunas más grandes de Júpiter (Io, Europa y Ganímedes). Sus períodos orbitales, 42 horas, 85 horas y 172 horas días, respectivamente, se ajustan a una proporción casi perfecta de 1: 2: 3.

En resumen, los períodos orbitales del sistema Kepler-1649 podrían ser indicativos de un planeta medio en el sistema (con un período orbital de aproximadamente catorce días) que ayuda a estabilizar y sincronizar sus órbitas.

Hasta la fecha, no se ha encontrado un tercer planeta, lo que podría deberse a que es simplemente demasiado pequeño o su órbita está demasiado sesgada para que Kepler lo haya detectado utilizando el Método de tránsito. Al final, esta pregunta proporciona a los astrónomos un incentivo aún mayor para realizar estudios de seguimiento de Kepler-1649. Y, por supuesto, el sistema proporciona otro ejemplo de cuán comunes son los planetas rocosos alrededor de las estrellas enanas rojas.

Dado que las estrellas enanas rojas son las más comunes en el Universo (representan el 75% de las estrellas solo en nuestra galaxia), es lógico que planetas como este podrían ser más comunes de lo que se pensaba anteriormente. A medida que encontramos más análogos de la Tierra en órbita alrededor de las enanas rojas cercanas, las posibilidades de determinar si podrían ser habitables aumentan considerablemente.

Este descubrimiento también muestra que incluso cuando los científicos trabajan para automatizar el proceso analítico, la supervisión y la doble verificación son extremadamente valiosos.

El equipo de investigación también incluyó miembros de la Universidad Abierta, el Centro de Investigación Ames de la NASA, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, el Instituto SETI, el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) y el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STSI).

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