Los astrónomos descubren que el exoplaneta'Pi Earth' orbita su estrella una vez cada 3,14 días

Cada exoplaneta es especial a su manera, pero un exoplaneta recién descubierto a 186 años luz de distancia es un regalo especialmente delicioso. Es un mundo más pequeño del mismo tamaño que la Tierra, girando alrededor de su estrella en una órbita que toma solo 3,14 días.

Eso es extremadamente cercano a la constante matemática π (Pi), el número que describe la relación entre la circunferencia de un círculo y su diámetro. Entonces, aunque el nombre oficial del exoplaneta es K2-315b, sus descubridores lo han apodado “π Tierra”.

El descubrimiento de la estrella lleva varios años en la cocción. Los primeros indicios de su existencia surgieron en 2017, cuando el Telescopio Espacial Kepler (Q.E.P.D) estaba llevando a cabo su segunda misión ampliada.

A la luz de una pequeña y tenue estrella enana roja de apenas un 20 por ciento del tamaño del Sol, Kepler detectó 20 pequeñas caídas a intervalos regulares. Esta es la forma principal en la que buscamos exoplanetas; tales caídas a menudo significan que un planeta está cruzando entre nosotros y la estrella en cuestión, algo que se conoce como tránsito. Esos tránsitos se registran como fluctuaciones muy leves en la luz de las estrellas.

Pero una sola colección de inmersiones no es suficiente para confirmar la detección de un exoplaneta, por lo que, armado con los datos de Kepler, el astrónomo Prajwal Niraula y sus colegas se propusieron a principios de este año estudiar la estrella con SPECULOOS.

Se trata de una red de telescopios que trabajan juntos para buscar específicamente exoplanetas del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas enanas tenues.

En tres carreras de observación en febrero, marzo y mayo, el equipo giró los telescopios SPECULOOS en la dirección de la estrella K2-315. Observaron tres caídas más y obtuvieron un espectro de la estrella utilizando el CONTRATOS instrumento en el Observatorio WM Keck.

Las caídas fueron completamente consistentes con el tiempo de 3,14 días registrado por Kepler hace tres años. Y el espectro de la estrella confirmó que las caídas son de hecho el resultado de un exoplaneta en tránsito.

Podemos decir mucho de los tránsitos estelares. Solo la cantidad de luz con la que se atenúa la estrella puede decirnos qué tan grande es el exoplaneta. A partir de esto, Niraula y sus colegas determinaron que K2-315b tiene alrededor del 95 por ciento del tamaño de la Tierra.

En ese tamaño, el planeta probablemente sea rocoso, como la Tierra, Venus, Mercurio y Marte, pero no se pueden descartar por completo otras composiciones.

Para eso, necesitamos espectroscopia Doppler. Incluso un planeta muy pequeño tira un poco de su estrella mientras el par se mueve alrededor de un centro de gravedad mutuo, y esos movimientos generan cambios muy pequeños en las longitudes de onda de la luz de la estrella, comprimida a medida que la estrella se mueve hacia el espectador y estirada a medida que se aleja.

Exactamente cuánto se mueve la estrella puede proporcionar una masa para el exoplaneta. Los gigantes de gas esponjoso son de baja densidad, por lo que si tienes un planeta grande con una masa relativamente baja, puedes inferir que es gaseoso. Los planetas rocosos son más densos, por lo que su relación masa-tamaño es mayor.

Sin embargo, incluso si K2-315b es rocoso, no hay posibilidad de habitabilidad en la vida tal como la conocemos.

Con una órbita de solo 3,14 días, incluso a su vertiginosa velocidad orbital de 81 kilómetros por segundo (50 millas por segundo) (la velocidad orbital de la Tierra es 29,78 kilómetros por segundo, o 18,5 millas por segundo), está tan cerca de su estrella que su superficie estaría terriblemente caliente. Se calentaría a alrededor de 450 Kelvin (177 grados Celsius o 350 grados Fahrenheit).

Sin embargo, el planeta podría ser un buen objetivo para un estudio de seguimiento. Esto se debe a que las estrellas pequeñas y tenues no brillan tanto como sus hermanos mayores, lo que significa que presentan una mejor oportunidad para buscar atmósferas cuando el exoplaneta transita.

A medida que la luz de la estrella atraviesa la atmósfera de un exoplaneta, la luz debería cambiar ligeramente a medida que diferentes elementos absorben o emiten ciertas longitudes de onda.

Incluso la atmósfera de un exoplaneta inhabitable sería algo fascinante de estudiar, y el equipo estima que el próximo telescopio espacial James Webb necesitaría solo 40 tránsitos para tener suficientes datos para realizar una detección.

Sin embargo, eso es para la ciencia futura. Mientras tanto, el equipo planea continuar usando SPECULOOS para tratar de encontrar más objetivos.

“Habrá planetas más interesantes en el futuro, justo a tiempo para JWST, un telescopio diseñado para sondear la atmósfera de estos mundos alienígenas”, dice Niraula. “Con mejores algoritmos, es de esperar que algún día podamos buscar planetas más pequeños, incluso tan pequeños como Marte”.

La investigación ha sido publicada en El diario astronómico.

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