Impresión artística de un planeta en tránsito por una estrella. Crédito:ESA / ATG medialab
Un equipo de astrónomos de 11 países, dirigido por investigadores del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), pudieron determinar la masa precisa de dos pequeños exoplanetas que orbitan la estrella variable HD 106315.
Estos dos planetas fueron detectados previamente por el satélite Kepler (NASA) a través del método de tránsito, lo que permitió a los investigadores determinar el diámetro de los planetas. HD 106315b tiene un período de 9, 5 días y un diámetro de 2, 44 veces el diámetro de la Tierra, mientras que HD 106315c tiene un período orbital de aproximadamente 21 días, y un diámetro 4, 35 veces el diámetro de la Tierra.
Pero para caracterizar un planeta (por ejemplo, para determinar si es gaseoso o rocoso, o si tienen atmósfera), los investigadores también necesitan conocer la masa del planeta, medido por las velocidades radiales, para que junto con el tamaño, pueden inferir su densidad.
Susana Barros (IA y Universidad de Porto), el primer autor del artículo, explica el problema con esta estrella:"Se pensó que la variabilidad de HD 106315 era una fuente de demasiado ruido para la observación de la velocidad radial, y por lo tanto no pudimos medir la masa de los dos planetas ".
Usando datos de un gran programa de observación con el espectrógrafo HARPS (ESO), el equipo de IA estimó que la masa del planeta más pequeño HD 106315 b era 12, 6 veces mayor que la de la Tierra, y la densidad sea 4, 7 g / cm3. Para el planeta más grande, HD 106315 c, la masa derivada es 15, 2 veces el de la Tierra, con una densidad de 1, 01 g / cm3. Estos valores indican que el planeta "c" tiene una gruesa envoltura de hidrógeno-helio, mientras que una investigación detallada del planeta "b, "utilizando modelos de interiores planetarios, indica hasta un 50 por ciento de material rocoso y un 9 a 50 por ciento de agua, convirtiéndolo en un mundo de agua.
Nuno Santos (IA y Facultad de Ciencias de la Universidad de Oporto), El líder de la línea temática "Hacia la detección y caracterización de otras Tierras" de IA agrega:"Gracias a una estrategia de observación intensiva y un método de análisis de datos sofisticado desarrollado por nuestro equipo, pudimos determinar las masas de estos dos planetas y la composición del planeta b ".
Susana Barros señala además que:"Este sistema planetario muestra la diversidad en la composición de los planetas, y como transitan una estrella brillante, será posible estudiar sus atmósferas. Con instrumentos actuales, actualmente es posible observar la atmósfera del planeta c, pero para el planeta b tendremos que esperar a instrumentos como el telescopio espacial James Webb (JWST), que se lanzará en 2019 ".
Relación masa-radio para diferentes composiciones de planetas pequeños:la línea azul representa una composición de 50% manto / 50% agua; la línea verde oscuro 100% manto; la línea verde clara un 32 similar a la Tierra, 5% núcleo / 67, 5% de manto; la línea marrón un 68% núcleo / 32% manto similar al de Mercurio. Los planetas HD 106315 byc están en el extremo derecho del gráfico, con el planeta "b" en la línea azul. Los planetas del Sistema Solar, Venus, Tierra, Urano y Neptuno se indican como referencia, y muestra que, si bien HD 106315 c es bastante similar a Neptune, HD 106315 b es un mundo de agua, muy diferente a los planetas del Sistema Solar. Crédito:Barros et. Alabama, 2017
Sondear atmósferas con las próximas nuevas instalaciones como JWST (NASA) o el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO ayudará a comprender mejor la composición de HD 106315 b, ya que este planeta se encuentra en la transición entre la composición planetaria rocosa y gaseosa.
