Astrónomos descubren Wolf 503b, un exoplaneta dos veces más grande que la Tierra
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Una comparación de tamaño de (L-a-R) la
Tierra, Wolf 503b y Neptuno. El color azul para Wolf 503b es imaginario; aún no
se sabe nada sobre la atmósfera o la superficie del planeta. Crédito: NASA Goddard
/ Robert Simmon (Tierra), NASA / JPL (Neptuno).
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Wolf 503b, un exoplaneta dos veces más grande que la Tierra, ha sido descubierto por un equipo internacional utilizando datos del Telescopio Espacial Kepler de la NASA. El hallazgo se describe en un nuevo estudio dirigido por Merrin Peterson, que acaba de comenzar su maestría en el Instituto de Investigación sobre Exoplanetas (iREx), en la Universidad de Montreal (UdeM). Wolf 503b está a unos 145 años luz de la Tierra en la constelación de Virgo y orbita su estrella diez veces más cerca que Mercurio del Sol. Los científicos están entusiasmados con este descubrimiento porque Wolf-503b presenta una excelente oportunidad para estudiar un planeta de este tamaño con gran detalle.
"El descubrimiento y la confirmación de este nuevo exoplaneta fue muy rápido, gracias a la colaboración de la que forman parte mi asesor, Björn Benneke y yo", dijo Peterson. "En mayo, comencé mis estudios de posgrado cuando llegó la última versión de los datos de Kepler K2. Pudimos analizar rápidamente los nuevos datos rápidamente y encontramos muchos exoplanetas de candidatos interesantes. Wolf 503b fue uno de ellos ".
El equipo identificó caídas periódicas distintas que aparecen en la curva de luz de la estrella cuando el planeta pasa frente a ella. Para poder caracterizar mejor la estrella y el planeta, los astrónomos primero obtuvieron un espectro de la estrella anfitriona en la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA. Esto confirmó que la estrella es una antigua 'enana naranja', ligeramente menos luminosa que el Sol, y permitió una determinación precisa del radio de la estrella y su compañero. Finalmente, para confirmar que el compañero era efectivamente un planeta y para evitar hacer una identificación positiva falsa, el equipo obtuvo imágenes de alta resolución del Observatorio Palomar y también examinó datos de archivo para descartar estrellas de fondo y otros compañeros en el mismo sistema planetario.
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Tamaño de Wolf 503b en comparación con la
distribución de planetas encontrados por el Telescopio Kepler. Wolf 503b cae
justo a la derecha del 'Fulton Gap', una falta de planetas aún poco conocida
entre 1,5 y 2 veces el radio de la Tierra. Crédito: BJ Fulton, utilizando datos
de NASA Ames, Caltech y la Universidad de Hawai.
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Wolf 503b es interesante, en primer lugar, por su tamaño. Gracias al telescopio Kepler, sabemos que la mayoría de los planetas de la Vía Láctea que orbitan cerca de sus estrellas son tan grandes como Wolf 503b, a mitad de camino entre el tamaño de la Tierra y Neptuno (que es 4 veces más grande que la Tierra). Dado que no hay nada como ellos en nuestro sistema solar, los astrónomos se preguntan si estos planetas son pequeños y rocosos 'super-Tierras' o mini versiones gaseosas de Neptuno. Un descubrimiento reciente también muestra que hay un número significativamente menor de planetas que tienen entre 1,5 y 2 veces el tamaño de la Tierra que aquellos que son más pequeños o más grandes. Esta caída, llamada brecha Fulton, podría ser lo que distingue a los dos tipos de planetas entre sí, dicen los investigadores en su estudio del descubrimiento, publicado en 2017.
"Wolf 503b es uno de los únicos planetas con un radio cercano al espacio que tiene una estrella lo suficientemente brillante como para permitir un estudio más detallado que limitará mejor su verdadera naturaleza", explicó Björn Benneke, profesor de UdeM y miembro de iREx. y CRAQ. "Proporciona una oportunidad clave para comprender mejor el origen de esta brecha de radio, así como la naturaleza de las intrigantes poblaciones de 'super-Tierras' y 'sub-Neptunas' como un todo".
La segunda razón de interés en el sistema Wolf 503b es que la estrella está relativamente cerca de la Tierra y, por lo tanto, es muy brillante. Uno de los posibles estudios de seguimiento para estrellas brillantes es la medición de su velocidad radial para determinar la masa de los planetas en órbita a su alrededor. Un planeta más masivo tendrá una mayor influencia gravitatoria en su estrella, y la variación en la velocidad de la línea de visión de la estrella a lo largo del tiempo será mayor. La masa, junto con el radio determinado por las observaciones de Kepler, da la densidad aparente del planeta, que a su vez nos dice algo acerca de su composición. Por ejemplo, en su radio, si el planeta tiene una composición similar a la Tierra, tendría que ser aproximadamente 14 veces su masa. Si, como Neptuno, tiene una atmósfera rica en gas o volátiles, sería aproximadamente la mitad de masiva.
Debido a su brillo, Wolf 503 también será un objetivo principal para el próximo Telescopio Espacial James Webb. Usando una técnica llamada espectroscopía de tránsito, será posible estudiar el contenido químico de la atmósfera del planeta y detectar la presencia de moléculas como hidrógeno y agua. Esto es crucial para verificar si es similar a la de la Tierra, Neptuno o completamente diferente de las atmósferas de los planetas de nuestro sistema solar.
No se pueden hacer observaciones similares de la mayoría de los planetas encontrados por Kepler, porque sus estrellas anfitrionas suelen ser mucho más débiles. Como resultado, las densidades aparentes y las composiciones atmosféricas de la mayoría de los exoplanetas aún se desconocen.
"Al investigar la naturaleza de Wolf 503b, entenderemos más sobre la estructura de los planetas cerca del radio de separación y, en general, sobre la diversidad de exoplanetas presentes en nuestra galaxia", dijo Peterson. "Espero aprender más sobre eso".
Fuente: universidad de Montreal,
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