Utilizando observaciones realizadas por el TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA y muchas otras instalaciones, dos equipos internacionales de astrónomos han descubierto un planeta entre los tamaños de la Tierra y Venus a sólo 40 años luz de distancia. Múltiples factores lo convierten en un candidato muy adecuado para estudios posteriores utilizando el Telescopio Espacial James Webb de la NASA.
TESS observa una gran franja del cielo durante aproximadamente un mes seguido, rastreando los cambios de brillo de decenas de miles de estrellas en intervalos que van desde 20 segundos a 30 minutos. Captar tránsitos (atenuaciones breves y regulares de las estrellas causadas por el paso de mundos en órbita) es uno de los objetivos principales de la misión.
"Hemos encontrado el mundo más cercano, en tránsito, templado y del tamaño de la Tierra, localizado hasta la fecha", dijo Masayuki Kuzuhara, profesor asistente del proyecto en el Centro de Astrobiología de Tokio, quien codirigió un equipo de investigación con Akihiko Fukui, asistente del proyecto. Profesor de la Universidad de Tokio. "Aunque todavía no sabemos si posee atmósfera, hemos estado pensando en ella como una exo-Venus, con tamaño y energía similares recibidos de su estrella como nuestro vecino planetario en el sistema solar".
La estrella anfitriona, llamada Gliese 12, es una fría enana roja ubicada a casi 40 años luz de distancia en la constelación de Piscis. La estrella tiene sólo aproximadamente el 27% del tamaño del sol, con aproximadamente el 60% de la temperatura de la superficie del sol. El mundo recién descubierto, llamado Gliese 12 b, orbita cada 12,8 días y tiene el tamaño de la Tierra o un poco más pequeño, comparable a Venus. Suponiendo que no tiene atmósfera, el planeta tiene una temperatura superficial estimada en alrededor de 107 grados Fahrenheit (42 grados Celsius).
Los astrónomos dicen que los diminutos tamaños y masas de las estrellas enanas rojas las hacen ideales para encontrar planetas del tamaño de la Tierra. Una estrella más pequeña significa una mayor atenuación en cada tránsito, y una masa más baja significa que un planeta en órbita puede producir una mayor oscilación, conocida como "movimiento reflejo", de la estrella. Estos efectos hacen que los planetas más pequeños sean más fáciles de detectar.
Las luminosidades más bajas de las estrellas enanas rojas también significan que sus zonas habitables (el rango de distancias orbitales donde podría existir agua líquida en la superficie de un planeta) se encuentran más cerca de ellas. Esto hace que sea más fácil detectar planetas en tránsito dentro de zonas habitables alrededor de enanas rojas que aquellos alrededor de estrellas que emiten más energía.
La distancia que separa Gliese 12 del nuevo planeta es sólo el 7% de la distancia entre la Tierra y el Sol. El planeta recibe 1,6 veces más energía de su estrella que la Tierra del Sol y alrededor del 85% de la que recibe Venus.
"Gliese 12 b representa uno de los mejores objetivos para estudiar si los planetas del tamaño de la Tierra que orbitan alrededor de estrellas frías pueden conservar sus atmósferas, un paso crucial para avanzar en nuestra comprensión de la habitabilidad de los planetas de nuestra galaxia", dijo Shishir Dholakia, estudiante de doctorado en la Centro de Astrofísica de la Universidad del Sur de Queensland en Australia. Codirigió un equipo de investigación diferente con Larissa Palethorpe, estudiante de doctorado en la Universidad de Edimburgo y el University College London.
Ambos equipos sugieren que estudiar Gliese 12 b puede ayudar a descubrir algunos aspectos de la evolución de nuestro propio sistema solar.
"Se cree que las primeras atmósferas de la Tierra y de Venus fueron despojadas y luego repuestas por la desgasificación volcánica y los bombardeos de material residual en el sistema solar", explicó Palethorpe. "La Tierra es habitable, pero Venus no lo es debido a su pérdida total de agua. Debido a que Gliese 12 b está entre la Tierra y Venus en temperatura, su atmósfera podría enseñarnos mucho sobre las vías de habitabilidad que toman los planetas a medida que se desarrollan". P>
Un factor importante para retener una atmósfera es la tormenta de su estrella. Las enanas rojas tienden a ser magnéticamente activas, lo que produce frecuentes y potentes llamaradas de rayos X. Sin embargo, los análisis de ambos equipos concluyen que Gliese 12 no muestra signos de comportamiento extremo.
Un artículo dirigido por Kuzuhara y Fukui aparece en The Astrophysical Journal Letters . Los hallazgos de Dholakia y Palethorpe se publicaron en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. el mismo día.
Durante un tránsito, la luz de la estrella anfitriona atraviesa cualquier atmósfera. Diferentes moléculas de gas absorben diferentes colores, por lo que el tránsito proporciona un conjunto de huellas químicas que pueden detectarse con telescopios como Webb.
"Sólo conocemos un puñado de planetas templados similares a la Tierra que están lo suficientemente cerca de nosotros y cumplen con otros criterios necesarios para este tipo de estudio, llamado espectroscopia de transmisión, utilizando las instalaciones actuales", dijo Michael McElwain, astrofísico investigador del Centro Goddard de la NASA. Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, y coautor del artículo de Kuzuhara y Fukui. "Para comprender mejor la diversidad de atmósferas y los resultados evolutivos de estos planetas, necesitamos más ejemplos como Gliese 12 b."
TESS es una misión Astrophysics Explorer de la NASA gestionada por la NASA Goddard y operada por el MIT en Cambridge, Massachusetts. Los socios adicionales incluyen a Northrop Grumman, con sede en Falls Church, Virginia; el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California; el Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian en Cambridge, Massachusetts; el Laboratorio Lincoln del MIT; y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. Más de una docena de universidades, institutos de investigación y observatorios de todo el mundo participan en la misión.
