Un equipo de astrónomos ha utilizado el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO) en Chile para arrojar nueva luz sobre los planetas alrededor de una estrella cercana, L 98-59, que se asemejan a los del Sistema Solar interior. Entre los hallazgos se encuentran un planeta con la mitad de la masa de Venus, el exoplaneta más ligero jamás medido utilizando la técnica de velocidad radial, un mundo oceánico y un posible planeta en la zona habitable.
“El planeta en la zona habitable puede tener una atmósfera que podría proteger y sustentar la vida”, dice María Rosa Zapatero Osorio, astrónoma del Centro de Astrobiología de Madrid, España, y una de las autoras del estudio publicado hoy en Astronomy & Astrophysics .
Los resultados son un paso importante en la búsqueda de vida en planetas del tamaño de la Tierra fuera del Sistema Solar. La detección de biofirmas en un exoplaneta depende de la capacidad de estudiar su atmósfera, pero los telescopios actuales no son lo suficientemente grandes para lograr la resolución necesaria para hacer esto en planetas pequeños y rocosos. El sistema planetario recientemente estudiado, llamado L 98-59 por su estrella, es un objetivo atractivo para futuras observaciones de atmósferas de exoplanetas. Orbita una estrella a solo 35 años luz de distancia y ahora se ha descubierto que alberga planetas rocosos, como la Tierra o Venus, que están lo suficientemente cerca de la estrella como para ser cálidos.
Con la contribución del VLT de ESO, el equipo pudo inferir que tres de los planetas pueden contener agua en sus interiores o atmósferas. Los dos planetas más cercanos a la estrella en el sistema L 98-59 probablemente estén secos, pero pueden tener pequeñas cantidades de agua, mientras que hasta el 30% de la masa del tercer planeta podría ser agua, lo que lo convierte en un mundo oceánico.
Esta infografía muestra una comparación entre el sistema de exoplanetas L 98-59 (arriba) con parte del Sistema Solar interior (Mercurio, Venus y la Tierra), destacando las similitudes entre los dos.
L 98-59 contiene cuatro planetas rocosos confirmados (marcados en color en el panel superior), que orbitan una estrella enana roja a 35 años luz de distancia. El planeta más cercano a la estrella tiene aproximadamente la mitad de la masa de Venus, lo que lo convierte en el exoplaneta más ligero jamás detectado utilizando la técnica de velocidad radial. Hasta el 30% de la masa del tercer planeta podría ser agua, lo que lo convierte en un mundo oceánico. Se ha confirmado la existencia del cuarto planeta, pero los científicos aún no conocen su masa y radio (su posible tamaño está indicado por una línea de puntos). El equipo también encontró indicios de un posible quinto planeta, el más alejado de la estrella, aunque el equipo sabe poco al respecto. Si se confirma, se ubicaría en la zona habitable del sistema donde podría existir agua líquida en su superficie. Crédito:
ESO / L. Calçada / M. Kornmesser (Reconocimiento: O. Demangeon)
Además, el equipo encontró exoplanetas “ocultos” que no habían sido previamente detectados en este sistema planetario. Descubrieron un cuarto planeta y sospechan que hay un quinto, en una zona a la distancia correcta de la estrella para que exista agua líquida en su superficie. “Tenemos indicios de la presencia de un planeta terrestre en la zona habitable de este sistema”, explica Olivier Demangeon, investigador del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço de la Universidad de Oporto en Portugal y autor principal del nuevo estudio.
El estudio representa un avance técnico, ya que los astrónomos pudieron determinar, utilizando el método de velocidad radial, que el planeta más interno del sistema tiene solo la mitad de la masa de Venus. Esto lo convierte en el exoplaneta más ligero jamás medido con esta técnica, que calcula el bamboleo de la estrella causado por el pequeño tirón gravitacional de sus planetas en órbita.
El equipo utilizó el instrumento Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) en el VLT de ESO para estudiar L 98-59. “Sin la precisión y estabilidad que proporciona ESPRESSO esta medición no hubiera sido posible”, dice Zapatero Osorio. “Este es un paso adelante en nuestra capacidad para medir las masas de los planetas más pequeños más allá del Sistema Solar”.
Los astrónomos detectaron por primera vez tres de los planetas de L 98-59 en 2019, utilizando el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA. Este satélite se basa en una técnica llamada método de tránsito, donde la caída en la luz proveniente de la estrella causada por un planeta que pasa frente a ella se usa para inferir las propiedades del planeta, para encontrar los planetas y medir sus tamaños. Sin embargo, fue solo con la adición de mediciones de velocidad radial realizadas con ESPRESSO y su predecesor, el buscador de planetas de velocidad radial de alta precisión (HARPS) en el telescopio ESO La Silla de 3.6 metros, que Demangeon y su equipo pudieron encontrar planetas adicionales. y medir las masas y los radios de los tres primeros. “Si queremos saber de qué está hecho un planeta, lo mínimo que necesitamos es su masa y su radio”, explica Demangeon.
El equipo espera continuar estudiando el sistema con el próximo Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA / ESA / CSA , mientras que el Telescopio Extremadamente Grande ( ELT ) de ESO , en construcción en el desierto de Atacama chileno y que comenzará las observaciones en 2027, lo hará. También será ideal para estudiar estos planetas. “El instrumento HIRES en el ELT puede tener el poder de estudiar las atmósferas de algunos de los planetas en el sistema L 98-59, complementando así el JWST desde tierra”, dice Zapatero Osorio.
“Este sistema anuncia lo que está por venir”, agrega Demangeon. “Nosotros, como sociedad, hemos estado persiguiendo planetas terrestres desde el nacimiento de la astronomía y ahora finalmente nos estamos acercando cada vez más a la detección de un planeta terrestre en la zona habitable de su estrella, del cual podríamos estudiar la atmósfera”.
Más información
Esta investigación se presentó en un artículo titulado “ Un planeta terrestre cálido con la mitad de la masa de Venus en tránsito por una estrella cercana ” que aparecerá en Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051 / 0004-6361 / 202140728).
El equipo está compuesto por Olivier DS Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA / UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal [CAUP] y Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências , Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), MR Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, España [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Instituto de Física, Universidad de Berna, Suiza [Berna]), SCC Barros (IA / UPorto, CAUP y FCUP), V.Adibekyan (IA / UPorto, CAUP y FCUP), HM Tabernero (IA / UPorto y CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA / UPorto & FCUP), JD Camacho (IA / UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, España [IAC] y Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, España [ULL]), M. Oshagh (IAC / ULL), G.Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Italia), SG Sousa (IA / UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Ginebra, Suiza [UNIGE]), FA Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC / ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, España), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Italia [INAF Trieste]), NC Santos (IA / UPorto, CAUP y FCUP), R. Allart (Departamento de Física e Instituto de Investigación sobre Exoplanetas, Universidad de Montréal, Canadá y UNIGE), C. Allende Prieto (IAC / ULL), D. Bossini (IA / UPorto), F. Bouchy (UNIGE), A. Cabral ( Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [IA / FCUL] y Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), M.Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste e Instituto de Física Fundamental del Universo, Trieste, Italia [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA / UPorto, CAUP y FCUP), P. Figueira (Observatorio Europeo Austral, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] e IA / UPorto), R. Génova Santos (IAC / ULL), J. Haldemann (Berna), JI González Hernández (IAC / ULL), B. Lavie (UNIGE), J. Lillo-Box (CSIC-INTA), G. Lo Curto (Observatorio Europeo Austral, Garching bei München , Alemania [ESO]), CJAP Martins (IA / UPorto y CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste e IFPU), NJ Nunes (IA / FCUL) , E. Pallé (IAC / ULL), L.Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma,España e INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Italia), A. Sozzetti (INAF Torino) y S. Udry (UNIGE).
ESO es la organización astronómica intergubernamental más importante de Europa y, con diferencia, el observatorio astronómico terrestre más productivo del mundo. Tiene 16 Estados miembros: Austria, Bélgica, República Checa, Dinamarca, Francia, Finlandia, Alemania, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, España, Suecia, Suiza y el Reino Unido, junto con el estado anfitrión de Chile. y con Australia como socio estratégico. ESO lleva a cabo un ambicioso programa centrado en el diseño, la construcción y el funcionamiento de potentes instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos realizar importantes descubrimientos científicos. ESO también juega un papel de liderazgo en la promoción y organización de la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios de observación únicos de clase mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope y su Interferómetro Very Large Telescope líder en el mundo, así como dos telescopios de levantamiento, VISTA que trabaja en el infrarrojo y el VLT Survey Telescope de luz visible. También en Paranal, ESO albergará y operará el Cherenkov Telescope Array South, el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. ESO también es un socio importante en dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, el proyecto astronómico más grande que existe. Y en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el Telescopio Extremadamente Grande de 39 metros, el ELT, que se convertirá en “el ojo más grande del mundo en el cielo”. También en Paranal, ESO albergará y operará el Cherenkov Telescope Array South, el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. ESO también es un socio importante en dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, el proyecto astronómico más grande que existe. Y en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el Telescopio Extremadamente Grande de 39 metros, el ELT, que se convertirá en “el ojo más grande del mundo en el cielo”. También en Paranal, ESO albergará y operará el Cherenkov Telescope Array South, el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. ESO también es un socio importante en dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, el proyecto astronómico más grande que existe. Y en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el Telescopio Extremadamente Grande de 39 metros, el ELT, que se convertirá en “el ojo más grande del mundo en el cielo”.
Fuente: ESO
