Un equipo de científicos del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), la Universidad Georg August de Göttingen y el Observatorio Sonneberg han descubierto 18 planetas del tamaño de la Tierra más allá del sistema solar.

Los mundos son tan pequeños que las búsquedas anteriores los habían pasado por alto. Uno de ellos es uno de los más pequeños conocidos hasta ahora; otro podría ofrecer condiciones amigables a la vida. Los investigadores volvieron a analizar una parte de los datos del Telescopio Espacial Kepler de la NASA con un método nuevo y más sensible que desarrollaron. El equipo estima que su nuevo método tiene el potencial de encontrar más de 100 exoplanetas adicionales en todo el conjunto de datos de la misión Kepler. Los científicos describen sus resultados en la revista Astronomy & Astrophysics.

Hasta ahora se conocen algo más de 4000 planetas que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar. De estos llamados exoplanetas, aproximadamente el 96 por ciento son significativamente más grandes que nuestra Tierra, la mayoría de ellos más comparables con las dimensiones de los gigantes gaseosos Neptuno o Júpiter. Sin embargo, es probable que este porcentaje no refleje las condiciones reales en el espacio, ya que los planetas pequeños son mucho más difíciles de rastrear que los grandes. Además, los pequeños mundos son objetivos fascinantes en la búsqueda de planetas similares a la Tierra, potencialmente habitables, fuera del sistema solar.

Los 18 mundos recién descubiertos entran en la categoría de planetas del tamaño de la Tierra. El más pequeño de ellos es solo el 69 por ciento del tamaño de la Tierra; el más grande es apenas más del doble del radio de la Tierra. Y tienen otra cosa en común: los 18 planetas no pudieron detectarse en los datos del Telescopio Espacial Kepler hasta el momento. Los algoritmos de búsqueda comunes no eran lo suficientemente sensibles.

El planeta EPIC 201238110.02 es el único de los nuevos planetas que se enfría lo suficiente como para albergar potencialmente agua líquida en su superficie
El planeta EPIC 201238110.02 es el único de los nuevos planetas que se enfría lo suficiente como para albergar potencialmente agua líquida en su superficie. Crédito: NASA / JPL (Neptuno), NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring (Tierra), MPS / René Heller

Método de tránsito

En su búsqueda de mundos distantes, los científicos a menudo utilizan el llamado método de tránsito para buscar estrellas con caídas de brillo recurrentes periódicamente. Si una estrella tiene un planeta cuyo plano orbital está alineado con la línea de visión de la Tierra, el planeta oculta una pequeña fracción de la luz estelar a medida que pasa frente a la estrella una vez por órbita.

Los planetas grandes tienden a producir variaciones de brillo claras y profundas de sus estrellas anfitrionas, de modo que la variación sutil de brillo de la estrella en el centro a la extremidad apenas juega un papel en su descubrimiento. Los pequeños planetas, sin embargo, presentan a los científicos inmensos desafíos. Su efecto sobre el brillo estelar es tan pequeño que es extremadamente difícil distinguirlo de las fluctuaciones naturales del brillo de la estrella y del ruido que necesariamente viene con cualquier tipo de observación.

Michael Hippke, del Observatorio Sonneberg, dijo en un comunicado:

“Nuestro nuevo algoritmo ayuda a dibujar una imagen más realista de la población de exoplanetas en el espacio. Este método constituye un importante paso adelante, especialmente en la búsqueda de planetas similares a la Tierra”.

Telescopio espacial Kepler

Los investigadores utilizaron datos del telescopio espacial Kepler de la NASA como banco de pruebas para su nuevo algoritmo. En la primera fase de la misión de 2009 a 2013, Kepler registró las curvas de luz de más de 100.000 estrellas, lo que resultó en el descubrimiento de más de 2300 planetas. Después de un defecto técnico, el telescopio tuvo que ser utilizado en un modo de observación alternativo, llamado misión K2, pero no obstante, monitoreaba más de otras 100.000 estrellas al final de la misión en 2018. Como primera muestra de prueba de su nuevo algoritmo, los investigadores decidieron volver a analizar todas las 517 estrellas de K2 que ya se sabía que albergaban al menos un planeta en tránsito.

El nuevo algoritmo de Heller, Rodenbeck y Hippke no busca caídas bruscas de brillo como los algoritmos estándar anteriores, sino la característica, atenuación gradual y recuperación. Esto hace que el nuevo algoritmo de búsqueda de tránsito sea mucho más sensible a pequeños planetas del tamaño de la Tierra
El nuevo algoritmo de Heller, Rodenbeck y Hippke no busca caídas bruscas de brillo como los algoritmos estándar anteriores, sino la característica, atenuación gradual y recuperación. Esto hace que el nuevo algoritmo de búsqueda de tránsito sea mucho más sensible a pequeños planetas del tamaño de la Tierra. Crédito: NASA / SDO (Sol), MPS / René Heller

Además de los planetas conocidos anteriormente, los investigadores descubrieron 18 objetos nuevos que anteriormente se habían pasado por alto. Además, la mayoría de los nuevos planetas orbitan a su estrella más cerca que sus compañeros planetarios conocidos anteriormente. Las superficies de estos nuevos planetas, por lo tanto, probablemente tengan temperaturas muy por encima de los 100 grados centígrados; algunos incluso tienen temperaturas de hasta 1000 grados centígrados. Solo uno de los cuerpos es una excepción: probablemente orbita su estrella enana roja dentro de la llamada zona habitable.

El nuevo método desarrollado por Heller y sus colegas abre posibilidades fascinantes. Además de las 517 estrellas que se están investigando, la misión Kepler también ofrece conjuntos de datos para cientos de miles de otras estrellas.

El estudio científico ha sido publicado en Astronomy & Astrophysics.

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