El descubrimiento de un mundo abrasador por TESS lleva a un sorprendente hallazgo de un mundo prometedor

Este diagrama muestra el diseño del sistema GJ 357. El planeta d orbita dentro de la llamada zona habitable de la estrella, la región orbital donde el agua líquida puede existir en la superficie de un planeta rocoso. Si tiene una atmósfera densa, lo que requerirá futuros estudios para determinar, GJ 357 d podría estar lo suficientemente cálido como para permitir la presencia de agua líquida. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA / Chris Smith.

Un planeta muy caliente descubierto por el satélite de estudio de tránsito de exoplanetas de la NASA (TESS) ha señalado el camino hacia mundos adicionales que orbitan la misma estrella, uno de los cuales se encuentra en la zona habitable de la estrella . Si está hecho de roca, este planeta puede tener alrededor del doble del tamaño de la Tierra. 

Los nuevos mundos orbitan una estrella llamada GJ 357, una enana tipo M de aproximadamente un tercio de la masa y el tamaño del Sol y aproximadamente un 40% más fría que nuestra estrella. El sistema se encuentra a 31 años luz de distancia en la constelación Hydra. En febrero, las cámaras de TESS detectaron que la estrella se atenuaba ligeramente cada 3,9 días, revelando la presencia de un exoplaneta en tránsito , un mundo más allá de nuestro sistema solar, que pasa por la cara de su estrella durante cada órbita y atenúa brevemente la luz de la estrella. 

TESS ayuda a descubrir múltiples planetas, incluyendo un mundo prometedor. Recorre el sistema GJ 357, situado a 31 años luz de distancia, en la constelación Hidra. Unos astrónomos que estaban confirmando un candidato a planeta identificado por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) encontraron posteriormente otros dos mundos orbitando la estrella. El planeta más exterior, GJ 357 d, es especialmente intrigante para los científicos porque recibe tanta energía de su estrella como Marte recibe del Sol. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

"En cierto modo, estos planetas se escondieron en mediciones realizadas en numerosos observatorios durante muchos años", dijo Rafael Luque, un estudiante de doctorado en el Instituto de Astrofísica de las Islas Canarias (IAC) en Tenerife que dirigió el equipo de descubrimiento. "Le tomó a TESS el señalar una estrella interesante donde pudiéramos descubrirlos". 

Los tránsitos observados por TESS pertenecen a GJ 357 b, un planeta aproximadamente un 22% más grande que la Tierra. Orbita 11 veces más cerca de su estrella que Mercurio nuestro Sol. Esto le da una temperatura de equilibrio, calculada sin tener en cuenta los efectos de calentamiento adicionales de una posible atmósfera, de alrededor de 490 grados Fahrenheit (254 grados Celsius). 

"Describimos GJ 357 b como una 'Tierra caliente'", explica el coautor Enric Pallé, astrofísico del IAC y el supervisor doctoral de Luque. "Aunque no puede albergar vida, es notable como el tercer exoplaneta en tránsito más cercano conocido hasta la fecha y uno de los mejores planetas rocosos que tenemos para medir la composición de cualquier atmósfera que pueda poseer". 

Pero mientras los investigadores observaban datos terrestres para confirmar la existencia de la Tierra caliente, descubrieron dos mundos adicionales. El planeta más lejano conocido, llamado GJ 357 d, es especialmente intrigante. 

"GJ 357 d se encuentra dentro del borde exterior de la zona habitable de su estrella, donde recibe aproximadamente la misma cantidad de energía estelar de su estrella que Marte del Sol", dijo la coautora Diana Kossakowski en el Instituto de Astronomía Max Planck en Heidelberg, Alemania "Si el planeta tiene una atmósfera densa, lo que requerirá futuros estudios para determinarlo, podría atrapar suficiente calor para calentar el planeta y permitir el agua líquida en su superficie". 

Sin una atmósfera, tiene una temperatura de equilibrio de -64 F (-53 C), lo que haría que el planeta parezca más glacial que habitable. El planeta pesa al menos 6,1 veces la masa de la Tierra, y orbita la estrella cada 55,7 días a un rango de aproximadamente el 20% de la distancia de la Tierra al Sol. El tamaño y la composición del planeta son desconocidos, pero un mundo rocoso con esta masa oscilaría entre una y dos veces el tamaño de la Tierra. 

Esta ilustración muestra una interpretación de cómo podría ser GJ 357 d. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA / Chris Smith.

A pesar de que TESS monitoreó a la estrella durante aproximadamente un mes, el equipo de Luque predice que cualquier tránsito habría ocurrido fuera de la ventana de observación de TESS. 

GJ 357 c, el planeta central, tiene una masa de al menos 3,4 veces la de la Tierra, orbita la estrella cada 9,1 días a una distancia un poco más del doble que la del planeta en tránsito, y tiene una temperatura de equilibrio de alrededor de 260 F (127 C). TESS no observó tránsitos desde este planeta, lo que sugiere que su órbita está ligeramente inclinada, quizás en menos de 1 grado, en relación con la órbita de la Tierra caliente, por lo que nunca pasa a través de la estrella desde nuestra perspectiva. 

Para confirmar la presencia de GJ 357 b y descubrir a sus vecinos, Luque y sus colegas recurrieron a las mediciones terrestres existentes de la velocidad radial de la estrella , o la velocidad de su movimiento a lo largo de nuestra línea de visión. Un planeta en órbita produce un tirón gravitacional en su estrella, lo que resulta en un pequeño movimiento reflejo que los astrónomos pueden detectar a través de pequeños cambios de color en la luz de las estrellas. Los astrónomos han buscado planetas alrededor de estrellas brillantes utilizando datos de velocidad radial durante décadas, y a menudo hacen que estas observaciones largas y precisas estén disponibles públicamente para su uso por otros astrónomos. 

El equipo de Luque examinó datos terrestres que se remontan a 1998 desde el Observatorio Europeo Austral y el Observatorio Las Campanas en Chile, el Observatorio WM Keck en Hawai y el Observatorio Calar Alto en España, entre muchos otros. 

El miércoles 31 de julio se publicó un artículo que describe los hallazgos en la revista Astronomy & Astrophysics y está disponible en línea . 

Fuente: NASA’s Goddard Space Flight Center,