Los investigadores anuncian el exoplaneta más pequeño descubierto hasta ahora

La mayoría de los exoplanetas que hemos descubierto han sido identificados por grandes estudios como la misión Kepler o el Satélite de estudio de exoplanetas de tránsito (TESS). Si bien estos diseños son excelentes para detectar las estrellas que albergan los planetas, en su mayoría solo nos dicen que los planetas están allí. Comprender un sistema exosolar y sus planetas requiere más observaciones de seguimiento y el consiguiente tiempo de telescopio. aquí el éxito fenomenal Las encuestas nos han brindado mucho más para observar de lo que podemos lograr cómodamente.

Pero los seguimientos pueden proporcionar información crítica, deja en claro un estudio publicado esta semana. En él, los investigadores describen observaciones de un sistema de tres planetas descubierto por TESS. Utilizando las observaciones adicionales, los investigadores descubren que es probable que haya otros dos planetas que TESS no ha podido ver y que el que ha identificado es el exoplaneta menos masivo descrito hasta la fecha.

La continuación

El sistema se llama L 98-59 y tiene un par de propiedades que lo convierten en un gran candidato para observaciones posteriores. Una ventaja es que está lo suficientemente cerca, al menos en términos galácticos, a solo 35 años luz de la Tierra. También se encuentra donde pasará mucho tiempo en el campo de visión del telescopio espacial James Webb si la misión logra alcanzar su órbita operativa. Esto significa que será relativamente conveniente obtener imágenes suficientes para estudiar las atmósferas de los planetas del sistema.

TESS localiza planetas observando la caída de luz que ocurre cuando los planetas pasan entre su estrella anfitriona y la Tierra. Entonces, otros siguieron este estudio con observaciones que utilizaron mediciones de velocidad radial, que observan los cambios en la luz de la estrella que ocurren cuando la gravedad de sus planetas la empuja en diferentes direcciones. La velocidad radial puede darnos la masa probable de un planeta; combinado con las dimensiones del planeta proporcionadas por TESS, esto nos puede decir su densidad y por lo tanto ofrece sugerencias sobre su composición.

Desafortunadamente, no hubo tiempo suficiente para que el telescopio redujera mucho las incertidumbres. El nuevo artículo presenta muchas observaciones adicionales que se realizaron utilizando un instrumento vinculado al Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile.

El medio estándar para analizar este tipo de datos es identificar la señal periódica más fuerte causada por un planeta y eliminarla de los datos, luego continuar haciéndolo hasta que se agoten las señales estadísticamente significativas. Curiosamente, cuando este análisis llegó al punto en que se eliminaron los tres planetas identificados por TESS, aún quedaban indicios. Las señales indicaron la clara presencia de un cuarto planeta y la posible presencia de un quinto (los modelos con cuatro y cinco planetas eran igualmente consistentes con los datos).

¿Qué hay en L 98-59?

Una cosa obvia para mirar es ver si los otros planetas eran evidentes, pero sus señales no fueron reconocidas. Para verificar esto, los investigadores se basaron en un software llamado (y estoy no inventes esto) el cálculo del modelo de tránsito de Bad-Ass, o BATMAN. Pero en los datos de tránsito, los planetas simplemente no están allí.

Esto no es gran cosa. Los tránsitos se basan en una cuidadosa alineación del sistema exosolar, donde los planetas orbitan en un plano que se cruza con la Tierra. Si no todos los planetas orbitan exactamente dentro de este plano, es posible que no transiten desde la perspectiva de la Tierra. Sin embargo, sí significa que necesitamos datos adicionales o un análisis cuidadoso para buscar interacciones gravitacionales entre planetas, que pueden afectar la sincronización de sus tránsitos.

Si existe el quinto planeta, tiene aproximadamente dos veces y media la masa de la Tierra, por lo que es probable que sea un planeta rocoso. También estaría en el medio de la zona habitable de L 98-59, donde podría existir agua líquida en la superficie del planeta. Sin embargo, dado que L 98-59 es una estrella pequeña y tenue, la zona habitable está tan cerca que al planeta le tomaría solo 23 días completar una órbita.

Dado que la detección de velocidad radial nos dice la masa de un planeta y la observación del tránsito del planeta nos da sus dimensiones, ahora sabemos la densidad de los tres planetas que han sido detectados por ambos métodos. Dos son algo menos densos que la Tierra, lo que sugiere que son similares en estructura, con la excepción de tener un núcleo de hierro más pequeño. En contraste, el tercero tiene solo la mitad de la densidad de la Tierra, lo que sugiere que podría ser hasta un 30 por ciento de agua, un mundo oceánico.

El otro descubrimiento sorprendente es la masa de uno de los planetas similares a la Tierra. Es menos de la mitad de la de la Tierra, lo que deja al planeta sustancialmente más masivo que Mercurio y Marte, pero menos de la mitad de la masa de Venus. Por tanto, es el exoplaneta confirmado más pequeño descubierto hasta la fecha. Según el sistema solar, esperaríamos que hubiera una buena cantidad de planetas de este tamaño o más pequeños, por lo que es alentador que finalmente los estemos detectando.

En este punto, hay miles de candidatos para los planetas que no hemos visto. Muchas sorpresas similares podrían aguardarnos. Mientras tanto, encuestas como TESS continuarán agregándose a la lista de elementos que debemos vigilar con más atención.

Astronomía y astrofísica, 2021. DOI: Aún no disponible.