Mala Astronomía | Dos planetas del tamaño de la Tierra orbitan alrededor de una enana roja a 33 años luz de distancia

¡Se ha descubierto otro sistema planetario cercano! Los astrónomos han encontrado dos exoplanetas del tamaño de la Tierra que orbitan una estrella a solo 33 años luz de nosotros.. Eso hace que este sea el cuarto sistema multiplanetario más cercano conocido. Y es muy posible que haya más planetas allí que aún no hayamos visto.

La estrella se llama HD 260655 y es una enana roja: una estrella pequeña y fría en la constelación de Géminis. Es débil, alrededor del 1% del brillo de la estrella más tenue que puedes ver a simple vista, a pesar de lo cerca que está de nosotros. Las enanas rojas son las bombillas tenues del cosmos.

Los planetas fueron detectados por primera vez por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsitoo TESS, en noviembre de 2021 [link to paper]. TESS observa las estrellas una y otra vez buscando pequeñas caídas en su brillo causadas cuando un planeta en órbita pasa directamente frente a la estrella, causando un mini-eclipse, técnicamente llamado tránsito. La cantidad de luz bloqueada nos dice el tamaño del planeta y el tiempo nos dice su órbita.

En el caso de HD260655 vio bastantes tránsitos, apareciendo claramente como dos ciclos uno encima del otro: dos planetas transitando una vez por órbita. Ambos causaron una caída de menos del 0,1% en la luz de la estrella, pero suficiente para activar el software automático para alertar a los astrónomos.

Ambos planetas son solo un poco más grandes que la Tierra: HD 260655 b (el planeta interior) tiene aproximadamente 1,2 veces el diámetro de la Tierra, y HD 260655 c (el exterior) aproximadamente 1,5 veces nuestro tamaño.

Quizás lo más importante es que también se encontraron las masas de los dos planetas. Esto se hizo observando cómo afectan a la estrella; a medida que orbitan alrededor de la estrella, su gravedad tira de ella, haciéndola trazar pequeños círculos alrededor de su centro de gravedad, también llamado baricentro.. Eso no se puede ver directamente, pero a medida que la estrella orbita el baricentro, a veces se acerca a nosotros y a veces se aleja, por lo que su luz tiene un ligero desplazamiento Doppler.

Da la casualidad de que ya se habían realizado observaciones de HD 260655 utilizando la cámara HIRES en el inmenso telescopio Keck I de 10 metros como parte de un estudio de estrellas brillantes para buscar este cambio. Usando esos datos archivados, los astrónomos encontraron que la masa del planeta bis es 2,1 veces la de la Tierra, y el planeta c es 3,1 veces más pesado.

Esto es importante porque con la masa y el tamaño de cada planeta podemos encontrar sus densidades, lo cual es una gran pista sobre su composición. El planeta b tiene una densidad total de 6,2 gramos por centímetro cúbico y el planeta c 4,7 g/cc. A modo de comparación, la densidad de la Tierra es de 5,5 gramos por cc, por lo que es probable que estos planetas sean muy similares a los nuestros en cuanto a composición, lo que significa que probablemente tengan núcleos de hierro y mantos rocosos.

Pero, ¿son como la Tierra en otros aspectos? Bueno, no. Realmente no. El planeta b tarda solo 2,7 días en orbitar la estrella a una distancia de 4,4 millones de km de la estrella, y el planeta c tarda 5,7 días a una distancia de poco más de 7 millones de km. Eso está cerca. A pesar de que la estrella es tenue y fría, ambos planetas están cocinados por ella y tienen temperaturas más altas que un horno.

Una pregunta muy interesante es, ¿estos planetas tienen atmósferas? Puede ser difícil para un planeta retener el aire cuando hace mucho calor, pero venus lo hace. De hecho, su atmósfera es mucho, mucho más espesa que la nuestra, y la temperatura de su superficie es mucho más alta incluso que la de estos dos planetas. Ambos exoplanetas tienen una gravedad superficial un 30-40% más fuerte que la de la Tierra, por lo que podrían retener bastante gas.

Hay una manera de saberlo. Cuando el planeta pasa frente a su estrella, parte de la luz de la estrella viaja a través de la atmósfera del planeta en su camino hacia nosotros. Diferentes átomos y moléculas en el aire absorben la luz en colores específicos y si toma un espectro de la estrella, esa absorción puede detectarse potencialmente. Esto se ha hecho para muchos planetas grandes, por ejemplo, y se han analizado sus atmósferas.

HD 260655 byc podría potencialmente observarse de esta manera con JWST, y, de hecho, los astrónomos los clasifican muy alto como posibles objetivos. Si bien su aire probablemente no se parecerá en nada al nuestro, no sabemos mucho sobre las atmósferas de los exoplanetas rocosos. Cualquier observación en esta etapa sería de gran ayuda.

Y hay una cosa más que hace que esta observación sea tan interesante: las estrellas enanas rojas pueden ser tenues y de baja masa, pero tienen un gran rendimiento cuando se trata de tener planetas pequeños y rocosos. TRAPPIST-1 es el ejemplo más famoso; es apenas más grande que Júpiter y tan débil que fue descubierto recientemente a pesar de estar a solo 40 años luz de distancia, ¡pero tiene siete planetas del tamaño de la Tierra orbitándolo! Tres de ellos también están a la distancia correcta de la estrella para posiblemente tener agua líquida en sus superficies también.

HD 260655 tiene dos planetas que hemos visto. Podría tener varios más aún sin detectar, ya sea demasiado pequeños, demasiado lejos de la estrella o con órbitas inclinadas en un ángulo demasiado grande para ser visto a través del tránsito en este momento. Pero con dos planetas conocidos con certeza, apuesto a que los astrónomos pronto apuntarán sus telescopios a esta pequeña estrella para ver si tiene más secretos que revelar.

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