Con las observaciones del TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA y otras muchas 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 le convierten en un candidato adecuado para estudios posteriores con el telescopio espacial James Webb de la NASA.
TESS mira gran parte del cielo durante aproximadamente un mes a la vez, haciendo un seguimiento de los cambios de brillo de decenas de miles de estrellas a intervalos que van desde los 20 segundos hasta los 30 minutos. Capturar tráficos (atenuaciones breves y regulares de estrellas causadas por el paso de mundos en órbita) es uno de los principales objetivos de la misión.
«Hemos encontrado el mundo más cercano, en tránsito, templado y del tamaño de la Tierra, situado hasta ahora», dijo Masayuki Kuzuhara, profesor asistente de proyecto en el Centro de Astrobiología de Tokio, que dirigió un equipo de investigación con Akihiko Fukui, asistente de proyecto. profesor en la Universidad de Tokio. «Aunque todavía no sabemos si posee una atmósfera, la hemos pensado como una exo-Venus, con un tamaño y energía similares recibidas de su estrella como nuestra vecina planetaria del sistema solar».
La estrella anfitriona, llamada Gliese 12, es una fresca enana roja situada a casi 40 años luz de distancia en la constelación de Piscis. La estrella tiene sólo un 27% del tamaño del Sol, con un 60% de la temperatura de la superficie del Sol. El mundo reciente descubierto, llamado Gliese 12b, orbita cada 12,8 días y es del tamaño de la Tierra o algo más pequeño, comparable a Venus. Suponiendo que no tiene atmósfera, el planeta tiene una temperatura superficial estimada en torno a los 107 grados Fahrenheit (42 grados Celsius).
Los astrónomos dicen que los tamaños y masas diminutas de las estrellas enanas rojas las hacen ideales para encontrar planetas del tamaño de la Tierra. Una estrella más pequeña significa un mayor oscurecimiento para cada tráfico, y una masa más baja significa que un planeta en órbita puede producir un mayor balanceo, conocido 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 significa que sus zonas habitables -el rango de distancias orbitales en las que 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 en torno a enanas rojas que aquellos en torno a estrellas que emiten más energía.
La distancia que separa a Gliese 12 y el 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 en torno al 85% de la que experimenta Venus.
«Gliese 12b representa uno de los mejores objetivos para estudiar si los planetas del tamaño de la Tierra que orbitan estrellas frías pueden conservar sus atmósferas, un paso crucial para avanzar en nuestra comprensión de la habitabilidad en los planetas de nuestra galaxia» , dijo Shishir Dholakia, estudiante de doctorado en el Instituto. Centro de Astrofísica de la Universidad del Sur de Queensland en Australia. Codirigía un equipo de investigación diferente con Larissa Palethorpe, estudiante de doctorado en la Universidad de Edimburgo y en el University College London.
Ambos equipos sugieren que el estudio de Gliese 12b puede ayudar a desbloquear algunos aspectos de la evolución de nuestro propio sistema solar.
«Se cree que las primeras atmósferas de la Tierra y Venus fueron eliminadas y después repuestas por desgasificación volcánica y bombardeos de material residual en el sistema solar», explicó Palethorpe. «La Tierra es habitable, pero Venus no se debe a su pérdida total de agua. Como Gliese 12b se encuentra 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 desarrollen».
Un factor importante para retener una atmósfera es la tormenta de su estrella. Las enanas rojas suelen ser magnéticamente activas, dando lugar a erupciones de rayos X frecuentes y potentes. Sin embargo, los análisis de ambos equipos concluyen que Gliese 12 no muestra signos de comportamiento extremo.
Un artículo dirigido por Kuzuhara y Fukui se publicó el 23 de mayo 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 tráfico, la luz de la estrella host atraviesa cualquier atmósfera. Las diferentes moléculas de gas absorben distintos colores, por lo que el tráfico proporciona un conjunto de huellas dactilares químicas que pueden ser detectadas por telescopios como Webb.
«Solo conocemos un puñado de planetas templados similares a la Tierra que están lo suficientemente cerca de nosotros y cumplen otros criterios necesarios para este tipo de estudio, llamado espectroscopia de transmisión, utilizando las instalaciones actuales», dijo Michael McElwain, astrofísico investigador de Goddard de la NASA. Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, y coautor del documento de Kuzuhara y Fukui. «Para entender mejor la diversidad de atmósferas y los resultados evolutivos de estos planetas, necesitamos más ejemplos como Gliese 12b».
TESS es una misión de explorador de astrofísica de la NASA gestionada por la NASA Goddard y operada por el MIT en Cambridge, Massachusetts. Los socios adicionales incluyen Northrop Grumman, con sede en Falls Church, Virginia; el Centro de Investigación Amas de la NASA en la Silicon Valley de California; el Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian en Cambridge, Massachusetts; el Laboratorio Lincoln del MIT; y el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial de Baltimore. Más de una docena de universidades, institutos de investigación y observatorios de todo el mundo participan en la misión.
