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    La primera zona habitable, Planeta del tamaño de la Tierra descubierto con una nave espacial de estudio de exoplanetas

    Un esquema de los planetas alrededor de la cercana estrella enana M TOI-700, descubierto por TESS. El tercero (el planeta más alejado de la estrella), TOI-700d, se encuentra dentro de la zona habitable de la estrella (mostrada en verde). Usando la cámara IRAC en Spitzer, el equipo refinó la masa del planeta como 2,1 masas terrestres y 1,14 radios terrestres. (La escala muestra 0.2 unidades astronómicas; AU es la distancia promedio Tierra-Sol). Crédito:Rodríguez et al 2020

    TESS, el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito, se lanzó en 2018 con el objetivo de descubrir pequeños planetas alrededor de los vecinos más cercanos del Sol, estrellas lo suficientemente brillantes como para permitir caracterizaciones de seguimiento de las masas y atmósferas de sus planetas. TESS ha descubierto hasta ahora diecisiete planetas pequeños alrededor de once estrellas cercanas que son enanas M, estrellas que son más pequeñas que el Sol (menos del 60% de la masa del Sol) y más frías (temperaturas superficiales inferiores a 3900 kelvin). En una serie de tres artículos que aparecieron juntos este mes, los astrónomos informan que uno de estos planetas, TOI-700d, tiene el tamaño de la Tierra y también se encuentra en la zona habitable de su estrella; también discuten su posible clima.

    Centro de astrónomos de Astrofísica Joseph Rodríguez, Laura Kreidberg, Karen Collins, Samuel Quinn, Dave Latham, Ryan Cloutier, Jennifer Winters, Jason Eastman, y David Charbonneau estaban en los equipos que estudiaron TOI-700d, uno de los tres pequeños planetas que orbitan alrededor de una estrella enana M (su masa es de 0,415 masas solares) ubicado a ciento dos años luz de la Tierra. El análisis de datos de TESS encontró que los tamaños tentativos de los planetas eran aproximadamente del tamaño de la Tierra, 1,04, 2,65 y 1,14 radios terrestres, respectivamente, y sus períodos orbitales como 9,98, 16.05, y 37,42 días, respectivamente. En nuestro sistema solar, Mercurio orbita alrededor del Sol en aproximadamente 88 días; está tan cerca del Sol que su temperatura puede superar los 400 grados centígrados. Pero debido a que esta estrella enana M es comparativamente fría la órbita de su tercer planeta, a pesar de que está mucho más cerca de la estrella que Mercurio del Sol, lo coloca en la zona habitable, la región dentro de la cual las temperaturas permiten que el agua superficial (si existe) permanezca líquida cuando también hay atmósfera. Eso hace que este planeta TOI-700d del tamaño de la Tierra sea particularmente interesante como posible anfitrión de vida.

    Las detecciones de TESS fueron emocionantes pero inciertas:las señales eran débiles y quedaba una pequeña posibilidad de que la detección de TOI-700d fuera falsa. Debido a la importancia potencial de encontrar un planeta cercano del tamaño de la Tierra en una zona habitable, los científicos de TESS se dirigieron a la cámara IRAC en el Observatorio Espacial Spitzer para su confirmación. Antes de ser desactivado por la NASA en febrero de 2020, la cámara IRAC era, con mucho, la cámara de infrarrojo cercano más sensible del espacio. El equipo de TESS observó TOI-700 con IRAC en octubre de 2019 y enero de 2020, adquiriendo detecciones claras de los planetas con aproximadamente el doble de señal a ruido de TESS, suficiente para dar una mejora del 61% en la órbita del planeta y para refinar significativamente nuestro conocimiento de sus otras características, refinando el radio como arriba y encontrando que la masa sea 2.1 masas terrestres. Los resultados, especialmente en comparación con las propiedades de otros planetas, sugieren que este planeta puede ser rocoso y que probablemente esté "bloqueado por la marea" con un lado del planeta siempre mirando hacia la estrella.

    Si hubiera agua líquida en la superficie de TOI-700d, los astrónomos argumentan, también habría nubes portadoras de agua en la atmósfera, y el equipo utiliza modelos de sistemas climáticos para estimar sus posibles propiedades y qué mediciones más sensibles podrían encontrar. Ellos concluyen, sin embargo, que las misiones espaciales pendientes, incluyendo JWST, probablemente carecerá de la sensibilidad para detectar características atmosféricas en un factor de diez o más. Sin embargo, sus estudios climáticos detallados ayudarán a los astrónomos a restringir los tipos de telescopios e instrumentos que se necesitarán para investigar este nuevo y emocionante vecino.


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