Usando datos del Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA, los científicos han identificado un exoplaneta del tamaño de la Tierra, llamado TOI 700 e, que orbita dentro de la zona de habitabilidad de su estrella, el rango de distancias donde el agua líquida podría estar presente en la superficie de un planeta. El tamaño del planeta es el 95% del de la Tierra y probablemente sea rocoso.
Los astrónomos descubrieron previamente tres planetas en este sistema, llamados TOI 700 b, c y d. El planeta d también orbita en la zona habitable. Pero los científicos necesitaron un año más de observaciones con el TESS para descubrir TOI 700 e.
“Este es uno de los pocos sistemas con múltiples planetas pequeños en zona de habitabilidad que conocemos”, dijo Emily Gilbert, becaria postdoctoral en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA (en el sur de California), quien dirigió el trabajo. “Eso hace que el sistema TOI 700 sea una perspectiva emocionante para un seguimiento adicional. El planeta e es aproximadamente un 10 % más pequeño que el planeta d, por lo que el sistema también muestra cómo las observaciones adicionales de TESS nos ayudan a encontrar planetas cada vez más pequeños”.
Gilbert presentó el resultado en nombre de su equipo en la reunión número 241 de la American Astronomical Society, en Seattle. The Astrophysical Journal Letters aceptó un artículo sobre el planeta recién descubierto.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt/Goddard Space Flight Center de la NASA.
TOI 700 es una pequeña y fría estrella enana M ubicada a unos 100 años luz de distancia en la constelación austral de Dorado. En 2020, Gilbert y otros anunciaron el descubrimiento del planeta d (del tamaño de la Tierra) en la zona de habitabilidad, que se encuentra en una órbita de 37 días, junto con otros dos planetas.
El planeta más interno, TOI 700 b, tiene aproximadamente el 90% del tamaño de la Tierra y orbita la estrella cada 10 días. TOI 700 c es más de 2,5 veces más grande que la Tierra y completa una órbita cada 16 días. Es probable que los planetas estén bloqueados por mareas, lo que significa que giran solo una vez por órbita, de modo que un lado siempre mira hacia la estrella, al igual que un lado de la Luna siempre apunta hacia la Tierra.
TESS monitorea grandes franjas del cielo, llamadas sectores, durante aproximadamente 27 días. Estas largas observaciones le permiten al satélite rastrear los cambios que se producen en el brillo estelar causados por un planeta que cruza frente a su estrella desde nuestra perspectiva, un evento llamado tránsito. La misión utilizó esta estrategia para observar el cielo del sur a partir de 2018, antes de pasar al cielo del norte. En 2020, regresó al cielo del sur para realizar más observaciones. El año adicional de datos permitió al equipo afinar los tamaños de los planetas, que son aproximadamente un 10% más pequeños que los cálculos iniciales.
“Si la estrella estuviera un poco más cerca o el planeta fuese un poco más grande, podríamos haber detectado TOI 700 e en el primer año de datos de TESS”, dijo Ben Hord, candidato a doctorado en la Universidad de Maryland, College Park, e investigador graduado en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland). “Pero la señal era tan débil que necesitábamos un año adicional de observaciones de tránsito para identificarla”.
TOI 700 e, que también puede estar bloqueado por mareas, tarda 28 días en orbitar su estrella, colocando al planeta e entre los planetas c y d en la llamada zona habitable optimista.
Los científicos definen la zona habitable optimista como el rango de distancias desde una estrella donde el agua superficial líquida podría estar presente en algún momento de la historia de un planeta. Esta área se extiende a ambos lados de la zona habitable conservadora, el rango donde los investigadores suponen que podría existir agua líquida durante la mayor parte de la vida del planeta. TOI 700 d orbita en esta región.
Encontrar otros sistemas con planetas del tamaño de la Tierra en esta región ayuda a los científicos planetarios a aprender más sobre la historia de nuestro propio sistema solar.
“El estudio de seguimiento del sistema TOI 700 con observatorios espaciales y terrestres está en curso”, dijo Gilbert, “y puede arrojar más información sobre este raro sistema”.
“TESS acaba de completar su segundo año de observaciones del cielo del norte”, dijo Allison Youngblood, astrofísica investigadora y científica adjunta del proyecto TESS en Goddard. “Esperamos con interés los otros descubrimientos emocionantes ocultos en el tesoro de datos de la misión”.
TESS es una misión Astrophysics Explorer de la NASA dirigida y operada por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (en Cambridge, Massachusetts), y administrada por el Goddard Space Flight Center de la NASA. Además colaboran: Northrop Grumman, con sede en Falls Church, (Virginia), el Ames Research Center de la NASA (en el Silicon Valley de California), el Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (en Cambridge, Massachusetts), MIT’s Lincoln Laboratory, y el Space Telescope Science Institute (en Baltimore). Más de una docena de universidades, institutos de investigación y observatorios de todo el mundo participan en la misión.
Edición: R. Castro.