Artículo publicado por Ron Cowen el 11 de enero de 2012 en Nature News
El telescopio Kepler descubre un sistema planetario extrasolar en miniatura.
Añadiéndose a la ya larga lista de primeros descubrimientos, la nave Kepler de la NASA ha encontrado los tres planetas extrasolares más pequeños jamás detectados – todos ellos menores que la Tierra, siendo el más pequeño no más grande que Marte. El trío recientemente descubierto forma un sistema planetario en miniatura que orbita a una tenue y fría estrella enana roja llamada KOI-961.
Debido a que están tan cerca de su estrella, los tres exoplanetas están demasiado calientes para dar soporte a la vida. Pero, al contrario que la mayor parte de exoplanetas anteriormente conocidos, la gran mayoría de los cuales son gigantes gaseosos de la escala de Júpiter, estos tres se cree que son mundos rocosos como la Tierra y los otros mundos del Sistema Solar interno. Y debido a que las enanas rojas son el tipo de estrella más común de la Vía Láctea, el hallazgo sugiere que la galaxia puede ser abundante en planetas rocosos – con al menos algunos residiendo en la ‘región habitable’ alrededor de sus estrellas, donde la temperatura sería justo la adecuada para que el agua se mantuviese líquida y la vida pudiese tener un asidero.
Soles y planetas de Kepler
“Tenemos que lograr un censo de cuántos planetas rocosos hay ahí fuera para comprender cómo se formó la Tierra, y lo común que puede ser la vida en la Vía Láctea”, señala Sara Seager, astrónomo en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge y que no tomó parte en el estudio. El descubrimiento es un buen augurio para completar dicha tarea, añade.
“La sugerencia – que no demostración – es que los planetas rocosos son comunes y diversos, y que nuestro Sistema Solar no es una rareza cósmica compuesta de mundos extraños”, concuerda el colaborador del estudio Geoffrey Marcy de la Universidad de California en Berkeley.
Los hallazgos de Kepler se presentaron el 11 de enero en la reunión semi-anual de la Sociedad Astronómica Americana (AAS) en Austin, Texas, por parte de John Johnson y Philip Muirhead del Instituto Tecnológico de California en Pasadena 1, 2. Se ha aceptado un artículo, que describe el descubrimiento, para su publicación en Astrophysical Journal.
Kepler caza planetas monitorizando un campo de unas 150 000 estrellas en busca de sutiles y periódicas bajadas de brillo – una señal de que un cuerpo orbital está pasando, o transitando, frente a la estrella, bloqueando una minúscula fracción de la luz. La mayor parte de las estrellas que examina Kepler son similares en masa al Sol, pero algunas son considerablemente menores – incluyendo una, una estrella enana roja a unos 40 pársecs (130 años luz) de la Tierra, que estaba entre las marcadas como candidatas a tener uno o más planetas.
Reducción de tamaño crucial
Conocida como KOI-961, acrónimo de “Kepler Object of Interest” (Objeto de Interés de Kepler), la enana roja pasó por el escrutinio de los investigadores. Muirhead pronto se dio cuenta de que el equipo de la misión Kepler, el cual se concentraba en encontrar planetas alrededor de estrellas similares al Sol, había sobrestimado el brillo y tamaño de muchas enanas rojas pequeñas, que son notablemente difíciles de modelar3. De media, el diámetro de las enanas rojas resultó ser aproximadamente la mitad del valor listado en el catálogo estelar oficial de Kepler. Y para KOI-961, en particular, el diámetro tuvo que ser revisado a la baja aún más: su tamaño real es de sólo aproximadamente un sexto del tamaño del Sol.
La estimación revisada para el diámetro de KOI-961 fue crucial para descubrir el último trío, debido a que el tamaño de cualquier planeta en tránsito encontrado por Kepler se mide en relación al tamaño de su estrella madre. Cuanto más pequeña es la estrella, menor es el planeta en tránsito que puede detectarse. Una pista clave provino de un correo electrónico accidental que recibió Johnson el pasado septiembre procedente de Kevin Apps, un astrónomo aficionado de Horley, Inglaterra. Apps, coautor del artículo de Astrophysical Journal, pasa su tiempo libre estudiando los datos de planetas extrasolares y estrellas cercanas, y tiene un conocimiento enciclopédico de sus propiedades. Alertó al resto del equipo de que KOI-961 guardaba una extraña similitud en color y temperatura con una enana famosa conocida como Estrella de Barnard. Las observaciones de seguimiento con telescopios terrestres confirmaron que las dos estrellas eran gemelas virtuales. Y debido a que el tamaño de la Estrella de Barnard se ha medido con gran precisión, gracias a su localización a apenas 1,9 pársecs (6 años luz) de la Tierra, el equipo de Johnson pudo evaluar el diámetro de KOI-961 – y por tanto sus planetas en tránsito – con alta precisión.
En la reunión de la AAS, el equipo del descubrimiento anunció que los tres planetas que orbitan KOI-961 lo hacen en menos de dos días. El cuerpo más exterior es el más pequeño, con un diámetro de la mitad de la Tierra, o aproximadamente el mismo que Marte. Los dos planetas interiores son mayores, con diámetros de aproximadamente tres cuartas partes de la Tierra. Pero esto aún es menor que Venus. Dado que estos planetas son pequeños y están cercanos a su estrella, gran parte de la atmósfera que puedan haber tenido se habría evaporado, dejando tras de sí la roca desnuda, comenta Marcy.
Marcy calcula que Kepler podría encontrar planetas aún menores alrededor de estrellas enanas – con un diámetro del 20% de la Tierra, o menores que nuestra Luna.
Desenterrando respuestas
Encontrar una multitud de exoplanetas del tamaño de Marte puede ayudar a arrojar luz sobre un viejo problema en la comprensión de la formación del Sistema Solar, comenta Dimitar Sasselov, astrónomo del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, que no fue parte del estudio. Los científicos no tienen una explicación clara a por qué Marte, que está fuera de la órbita de Venus y la Tierra, es mucho menor que sus hermanos.
El diminuto trío planetario es el último de una lluvia de descubrimientos de Kepler. En diciembre, los investigadores informaron de que el telescopio orbital había encontrado los primeros planetas conocidos del tamaño de la Tierra más allá del Sistema Solar, aunque estos cuerpos también estaban demasiado calientes para que existiese agua en su superficie4. Los científicos también informaron el mes pasado de que la nave había encontrado su primer exoplaneta en la zona habitable – aunque en este caso, el mundo es mucho mayor que la Tierra5.
Los nuevos hallazgos demuestran que “Kepler, con toda seguridad, es robusto al encontrar planetas verdaderamente del tamaño de la Tierra”, dice Marcy. El siguiente objetivo, señala, es la razón de ser de la misión: “encontrar un planeta del tamaño de la Tierra que sea tibio, donde pudiese haber agua en estado líquido para dar cobijo a la biología”.
Artículos de Referencia:
Nature doi:10.1038/nature.2012.9786
- Johnson, J. A., Pineda, S. & Bottom, M. Presentación 330.02 en la 219 Reunión de la Sociedad Astronómica Americana. Disponible en: http://go.nature.com/p8Oz8W (2012).
- Muirhead, P. S. et al. Presentación 330.04 de la 219 reunión de la Sociedad Astronómica Americana. Disponible en: http://go.nature.com/tkvrUx (2012).
- Muirhead, P. S. et al. Borrador disponible en: http://arxiv.org/abs/1109.1819 (2011).
- Fressin, F. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature10780 (2011).
- Borucki, W. J. et al. Borrador disponible en: http://arxiv.org/abs/1112.1640 (2011).
- Mamajek, E. E. et al. Presentación 404.04 de la 219 reunión de la Sociedad Astronómica Americana. Disponible en: http://go.nature.com/mLgNhs (2012).
Fecha Original: 11 de enero de 2012
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