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Descubren dos nuevos planetas rocosos cerca del sistema solar

Descubren dos nuevos planetas rocosos cerca del sistema solar

TESS paydirt golpeó de nuevo. La nave espacial de caza de planetas de la NASA ha descubierto dos nuevos planetas que orbitan una estrella a solo 33 años luz de distancia. Estos son dos de los planetas rocosos más cercanos jamás encontrados.

El nombre de la estrella es HD 260655. Es una estrella enana M brillante, a veces llamada enana roja. Ambos planetas son planetas rocosos superterrestres, y aunque la palabra “Tierra” es sugerente, es probable que ninguno de los dos albergue vida debido a las temperaturas extremadamente altas. Pero los científicos todavía piensan que merecen más notas.

un nuevo artículo tituladoSistema HD 260655: Two Rocky Worlds Cross a Shiny M Dwarf en 10 PCAnunciando el descubrimiento. El autor principal es Rafael Luc del Instituto de Astrofísica de Andalucía, España, y la Universidad de Chicago. El artículo será publicado por la revista Astronomy and Astrophysics, pero actualmente está disponible en línea en el sitio web de preimpresión arxiv.org.

HD 260655b es la más cercana a la estrella con un período orbital de 2,7 días. Su radio es 1,2 el radio de la Tierra y su masa es 2,14 masas terrestres.

El período orbital de HD 260655c es de 5,7 días. Su radio es 1,5 del radio de la Tierra y su masa es 3,09 masas terrestres.

Es casi seguro que las temperaturas son demasiado altas para sustentar vida alguna. El planeta B tiene una temperatura de aproximadamente 435 °C (816 °F) y el planeta C tiene aproximadamente 284 °C (543 °F). Estas estimaciones de temperatura dependen de la atmósfera que puedan tener los planetas.

Las atmósferas potenciales de estos planetas son parte de lo que los hace tan interesantes.

“El sistema HD 260655 presenta una oportunidad única para estudios planetarios comparativos de mundos rocosos”.

De “System HD 260655: Two Rocky Worlds Cross a Brilliant M Dwarf en 10 PC”.

Cuando el telescopio espacial James Webb comience sus operaciones científicas (pronto, pronto), tendrá la capacidad de examinar las atmósferas de exoplanetas como estos. Los resultados nos mostrarán cómo los planetas rocosos pueden diferir entre sí y brindarán pistas sobre cómo se formaron los planetas rocosos.

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La oportunidad de estudiar dos planetas rocosos en el mismo sistema es demasiado buena para perderla.

“Los sistemas multiplanetarios brindan una oportunidad única para la caracterización a través de la ciencia planetaria comparativa, como
Se formaron dentro del mismo disco protoplanetario”. Debido a que la estrella anfitriona es tan pequeña, su masa es de solo 0,4 masas solares, las supertierras tienen una mayor influencia sobre ellas. Esto hace que las masas y densidades planetarias sean más fáciles de medir.

La estrella es una enana roja, que es mucho más oscura que una estrella como nuestro Sol. Pero para su tipo, HD 260655 es demasiado brillante. “Se encuentra entre las primeras enanas de tipo M más brillantes del cielo, con una magnitud de banda J aparente de 6,7 Mag”, escribieron los autores. La banda J está en la región del infrarrojo cercano, la parte del espectro electromagnético que James Webb fue diseñado para monitorear.

Y a solo 33 años luz de distancia, JWST tiene fácilmente la capacidad de examinar las atmósferas de los planetas a través de la espectroscopia. El espectrómetro de infrarrojo cercano del telescopio (NIRSpec) puede realizar tres tipos de observaciones espectroscópicas en el NIR. Puede adquirir espectros de más de 100 objetivos simultáneamente en uno de sus modos. Combinado con sus otros instrumentos y patrones, ningún exoplaneta tendría una atmósfera segura. Ciertamente nada tan lejos de todos modos.

Pero las decisiones sobre los planetas apropiados para la caracterización atmosférica por JWST se derivan de métricas específicas. Los autores calcularon dos valores para estos exoplanetas rocosos y los compararon con sus pares en el Archivo de Exoplanetas de la NASA. Los valores son Espectroscopia de Transmisión (TSM) y Espectroscopia de Emisión (ESM). Ambos planetas se encuentran en el cuadrante superior de los objetivos deseados para la espectroscopia JWST. HD 260655 b se encuentra entre los 10 mejores planetas terrestres para la caracterización atmosférica. (Tenga en cuenta que en esta escala, el planeta interior (HD 260655 b) se considera un planeta terrestre y el planeta exterior (HD 260655 c) se considera un planeta súper-Tierra/sub-Neptuno).

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Descubren dos nuevos planetas rocosos cerca del sistema solar
Esta figura del estudio muestra el Espectrorradiómetro de Transmisión (TSM) de ambas Tierras súper rocosas en comparación con sus pares en el Archivo de Exoplanetas de la NASA. Estos números sitúan a ambos objetivos en el cuartil superior de sus respectivas categorías, lo que los convierte en excelentes candidatos para la espectroscopia JWST. Crédito de la imagen: Luque et al. 2022.

Por estas razones, el equipo detrás del descubrimiento dice que el par de súper-Tierras se encuentra entre los 10 exoplanetas candidatos principales para la caracterización atmosférica. No hay certeza de que los planetas tengan atmósferas, pero hay razones para creer que los planetas tienen atmósferas. Porque aunque fueron descubiertos usando TESS, que detecta tránsitos de exoplanetas, el equipo usó datos de otras instalaciones de la Tierra para aprender tanto como fuera posible.

El equipo midió la oscilación mostrada por la estrella mientras gravitaba hacia los planetas que la orbitaban. Estas medidas revelan las masas de los planetas. Combinando sus masas y volúmenes, los investigadores encontraron su densidad. Esto llevó a la conclusión de que son planetas rocosos. También significa que si los planetas tuvieran atmósferas, probablemente no tendrían atmósferas extendidas de hidrógeno.

Esta figura del estudio muestra HD 260655 b y c en el contexto de otros exoplanetas en tránsito con masas conocidas.  Los planetas que orbitan enanas rojas se muestran en naranja, mientras que otros planetas se muestran en gris.  También presenta modelos teóricos de sus estructuras internas.  Crédito de la imagen: Luque et al.  2022.
Esta figura del estudio muestra HD 260655 b y c en el contexto de otros exoplanetas en tránsito con masas conocidas. Los planetas que orbitan alrededor de enanas rojas se muestran en naranja, mientras que otros planetas se muestran en gris. También presenta modelos teóricos de sus estructuras internas. Crédito de la imagen: Luque et al. 2022.

El equipo planteó la hipótesis de que el planeta interior, HD 260655 b, tiene una gran densidad en perfecta alineación con la Tierra. Pero el Planeta C es diferente. El documento establece que “HD 260655 c es más consistente con una composición interna libre de hierro y completamente de silicato si se supone que está libre de materia volátil”. El equipo dice que la diferencia de densidad entre los planetas se debe a las diferentes concentraciones de volátiles oa la incertidumbre observada.

Otro hecho interesante sobre estos planetas tiene que ver con lo que los exoplanetólogos llaman la brecha del radio del pequeño planeta. Es “… una rareza notable en planetas con radios entre 1,5 y 2 veces el diámetro de la Tierra”, según lo define Wikipedia. Los científicos creen que la brecha puede deberse a la fotoevaporación. Diferentes investigadores definieron la brecha de manera diferente en términos del radio del planeta, pero ambos planetas en el sistema tienen menos de 1,5 radios terrestres. Esto indica que ambos mundos han perdido sus atmósferas, lo que es de esperar para los planetas cercanos a sus estrellas.

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Las líneas grises representan la pequeña brecha de radio del planeta identificada por varios investigadores.  HD 260655 b y c están ubicados en la brecha, lo que significa que la atmósfera de la estrella probablemente haya sido eliminada.  Crédito de la imagen: Luque et al.  2022.
Las líneas grises representan la pequeña brecha de radio del planeta identificada por varios investigadores. HD 260655 b y c están ubicados en la brecha, lo que significa que la atmósfera de la estrella probablemente haya sido eliminada. Crédito de la imagen: Luque et al. 2022.

Este artículo muestra que la atmósfera del Planeta C, si la tuviera, probablemente era una atmósfera de hidrógeno/helio eliminada. Pero si estaban equivocados acerca de la formación, y era muy similar a la formación de la Tierra, podría haber retenido una atmósfera dominada por el agua.

El planeta B es diferente. Dado que está mucho más cerca de su estrella, es poco probable que tenga una gran atmósfera. De cualquier manera, si los planetas tuvieran una atmósfera, era poco probable que tuvieran una atmósfera de hidrógeno extendida.

Estos planetas no son objetivos en la búsqueda de vida. Hace mucho calor. Pero son objetivos científicamente deseables en otros sentidos. “El sistema HD 260655 presenta una oportunidad única para estudios planetarios comparativos de mundos rocosos”, escribieron los autores. Como se señaló anteriormente, ambos son objetivos principales de la espectroscopia con JWST. “Estas notas de seguimiento mejorarán nuestro conocimiento sobre la historia de la formación y evolución del sistema”, escribieron los autores. Estas observaciones “… pueden abrir una nueva vía de observación para estudiar los campos magnéticos de las estrellas de baja masa y sus huellas en los sistemas planetarios”.

La concepción de un artista de un evento Super Flare, en una estrella enana.  Crédito de la imagen: Mark Garlick/Universidad de Warwick
Representación artística de un evento superluminoso en una estrella enana. Crédito de la imagen: Mark Garlick/Universidad de Warwick

La evidencia de HARPS (Buscador de planetas de velocidad radial de alta resolución) indica que el 40% de las enanas rojas albergan planetas similares a la Tierra en sus zonas habitables. El problema es que las enanas rojas pueden encenderse violentamente, haciendo inhabitable su zona habitable, o eso creemos. Pero no tenemos una imagen completa.

Entonces, si bien estos dos planetas son demasiado calientes para el agua superficial y la vida, los astrónomos pueden usarlos para aprender más sobre todos esos otros planetas que orbitan todas esas otras enanas rojas.

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