La misión TESS anota un 'hat trick' descubriendo 3 mundos nuevos

Esta infografía ilustra las características clave del sistema TOI 270, ubicado a unos 73 años luz de distancia en la constelación sur Pictor. Los tres planetas conocidos fueron descubiertos por el satélite de estudio Exoplanet en tránsito de la NASA a través de inmersiones periódicas a la luz de las estrellas causadas por cada mundo en órbita. Los recuadros muestran información sobre los planetas, incluidos sus tamaños relativos, y cómo se comparan con la Tierra. Las temperaturas dadas para los planetas de TOI 270 son temperaturas de equilibrio, calculadas sin los efectos de calentamiento de las posibles atmósferas. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA / Scott Wiessinger.

El nuevo cazador de planetas de la NASA, el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS), ha descubierto tres mundos nuevos, uno un poco más grande que la Tierra y dos de un tipo que no se encuentra en nuestro sistema solar, que orbitan alrededor de una estrella cercana. Los planetas se extienden a sobre una franja observada en el tamaño de los planetas conocidos y prometen estar entre los objetivos más curiosos para futuros estudios. 

TESS Object of Interest (TOI) 270 es una estrella débil y fría, más comúnmente identificada por su nombre de catálogo: UCAC4 191-004642. La estrella enana tipo M es aproximadamente un 40% más pequeña que el Sol, tanto en tamaño como en masa, y tiene una temperatura de la superficie de aproximadamente un tercio más fría que la del Sol. El sistema planetario se encuentra a unos 73 años luz de distancia en la constelación sur de Pictor. 

"Este sistema es exactamente para lo que TESS fue diseñado para encontrar: planetas pequeños y templados que pasan o transitan frente a una estrella anfitriona inactiva, una que carece de actividad estelar excesiva, como las erupciones", dijo el investigador principal Maximilian Günther, un Torres Postdoctoral Fellow en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge. "Esta estrella es silenciosa y muy cercana a nosotros, y por lo tanto mucho más brillante que las estrellas anfitrionas de sistemas comparables. Con observaciones de seguimiento extendidas, pronto podremos determinar la composición de estos mundos, establecer si las atmósferas están presentes, qué gases contienen, y más ". 

Un artículo que describe el sistema fue publicado en la revista Nature Astronomy y ahora está disponible en línea. 

Compare y contraste mundos en el sistema TOI 270 con estas ilustraciones de cada planeta. Las temperaturas dadas para los planetas TOI 270 son temperaturas de equilibrio, calculadas sin tener en cuenta los efectos de calentamiento de las posibles atmósferas. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

El planeta más interno, TOI 270 b, es probablemente un mundo rocoso y un 25% más grande que la Tierra. Orbita a la estrella cada 3,4 días a una distancia aproximadamente 13 veces más cercana que Mercurio orbita al Sol. Basado en estudios estadísticos de exoplanetas conocidos de tamaño similar, el equipo científico estima que TOI 270 b tiene una masa alrededor de 1,9 veces mayor que la de la Tierra. 

Debido a su proximidad a la estrella, el planeta b es un mundo caliente. Su temperatura de equilibrio, es decir, la temperatura basada solo en la energía que recibe de la estrella, que ignora los efectos de calentamiento adicionales de una posible atmósfera, es de alrededor de 490 grados Fahrenheit (254 grados Celsius). 

Los otros dos planetas, TOI 270 cyd, son, respectivamente, 2,4 y 2,1 veces más grandes que la Tierra y orbitan la estrella cada 5,7 y 11,4 días. Aunque solo es aproximadamente la mitad de su tamaño, ambos pueden ser similares a Neptuno en nuestro sistema solar, con composiciones dominadas por gases en lugar de rocas, y probablemente pesen alrededor de 7 y 5 veces la masa de la Tierra, respectivamente. 

Se espera que todos los planetas estén en régimen de acoplamiento de marea con su estrella, lo que significa que solo rotan una vez en cada órbita y mantienen el mismo lado hacia la estrella en todo momento, tal como lo hace la Luna en su órbita alrededor de la Tierra. 

El planeta cyd podría describirse mejor como un mini-Neptuno, un tipo de planeta que no se ve en nuestro propio sistema solar. Los investigadores esperan que una mayor exploración de TOI 270 pueda ayudar a explicar cómo se formaron dos de estos mini-Neptunos junto con un mundo casi del tamaño de la Tierra. 

"Un aspecto interesante de este sistema es que sus planetas atraviesan una franja bien establecida en tamaños planetarios conocidos", dijo el coautor Fran Pozuelos, investigador postdoctoral en la Universidad de Lieja en Bélgica. "Es raro que los planetas tengan tamaños entre 1,5 y dos veces mayores que los de la Tierra por razones probablemente relacionadas con la forma en que se forman los planetas, pero este sigue siendo un tema muy controvertido. TOI 270 es un excelente laboratorio para estudiar los márgenes de franja y nos ayudará a comprender mejor cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios ". 

El equipo de Günther está particularmente interesado en el planeta más externo, TOI 270 d. El equipo estima que la temperatura de equilibrio del planeta es de unos 150 grados Fahrenheit (66 grados C). Esto lo convierte en el mundo más templado del sistema, y ​​como tal, una rareza entre los planetas en tránsito conocidos. 

El sistema TOI 270 es tan compacto que las órbitas de Júpiter y sus lunas en nuestro propio sistema solar ofrecen la comparación razonable más cercana, como se ilustra aquí. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

"TOI 270 está perfectamente situado en el cielo para estudiar las atmósferas de sus planetas exteriores con el futuro telescopio espacial James Webb de la NASA", dijo la coautora Adina Feinstein, estudiante de doctorado en la Universidad de Chicago. "Será observable por Webb durante más de medio año, lo que podría permitir estudios de comparación realmente interesantes entre las atmósferas de TOI 270 cyd". 

El equipo espera que más investigaciones puedan revelar planetas adicionales más allá de los tres ahora conocidos. Si el planeta d tiene un núcleo rocoso cubierto por una atmósfera espesa, su superficie sería demasiado cálida para la presencia de agua líquida, considerada un requisito clave para un mundo potencialmente habitable. Pero los estudios de seguimiento pueden descubrir planetas rocosos adicionales a distancias ligeramente mayores de la estrella, donde las temperaturas más frías podrían permitir que el agua líquida se acumule en sus superficies. 

Fuente: NASA/Goddard Space Flight Center,