Astrónomos descubren un exoplaneta similar a la Tierra que orbita su estrella en solo 3.14 días


Utilizando datos de la misión Kepler / K2 de la NASA, los telescopios SPECULOOS y el espectrómetro Echelle de alta resolución (HIRES) en el telescopio Keck I del Observatorio W.M. Keck, los astrónomos han descubierto un planeta en tránsito del tamaño de la Tierra en una órbita muy cercana alrededor de la estrella enana roja EPIC 249631677.

Enanas rojas
Las enanas rojas son pequeñas estrellas de secuencia principal (0.08-0.5 M⊙), con una temperatura de superficie baja (2500-4000 K) y un tipo espectral de K o M. En esencia, su baja temperatura dicta su apariencia roja. Su pequeño diámetro (generalmente unas décimas partes el tamaño del Sol) significa que también son débiles.

Debido a que son muy pequeñas y tienen una masa tan baja, evolucionan lentamente con vidas estimadas en la secuencia principal de 100 mil millones de años. Esta vida tan prolongada significa que hay muchas enanas rojas en el Universo. De hecho, se encuentran entre el tipo más común de estrellas. Un ejemplo de una enana roja es Próxima Centauri.

Las enanas rojas son completamente convectivas, lo que significa que la energía y el material generados por la fusión en el núcleo estelar se transportan a la superficie de la estrella, donde se enfría y se hunde para volver a calentarse. Esta mezcla evita la acumulación de helio en el núcleo, que es un requisito previo para la fusión del núcleo de helio y el comienzo de la fase a Gigante Roja. Por lo tanto, una vez que el suministro de combustible de hidrógeno se agota y ya no hay ninguna presión de radiación para contrarrestar la gravedad, la estrella colapsa y se calienta para convertirse en una enana blanca.

EPIC 249631677 es una estrella enana de tipo M3.5 ubicado a 185 años luz de distancia en la constelación de Libra. También conocida como TIC 70298662 o 2MASS J15120519-2006307, la estrella tiene más de mil millones de años de antigüedad.

Tiene una temperatura de alrededor de 3.000 grados centígrados (5.500 grados Fahrenheit) y es aproximadamente 5 veces más pequeña y menos masiva que el Sol.

“Para este trabajo, volvimos a revisar los datos de Kepler / K2, una misión que terminó solo en 2019”, dijeron Prajwal Niraula, astrónomo del MIT y sus colegas de investigación.

"Volvimos a analizar las curvas de luz de las estrellas con temperaturas inferiores a los 3.200 grados centígrados (5.800 grados Fahrenheit), una magnitud inferior a 15, etc."

Si bien estos criterios estaban especialmente motivados por la búsqueda de planetas alrededor de estrellas enanas ultra frías, los criterios luego se calibraron mejor para dejar espacio a errores en las propiedades estelares y mejorar la integridad del análisis.

Entre las 1.213 estrellas que cumplen estos criterios mejorados, EPIC 249631677 presentó la señal de tránsito periódico más fuerte.

"Observamos tres tránsitos adicionales del planeta con los observatorios SPECULOOS del Sur y del Norte, y un espectro estelar de Keck / HIRES, lo que nos permitió validar la naturaleza planetaria de la señal".

El nuevo planeta
El planeta rocoso recién descubierto orbita a su estrella madre en un período de 3.14 (es decir, ~ π) días terrestres.

Oficialmente conocido como EPIC 249631677b y apodado π-Tierra, el planeta es solo un 5% más pequeño que la Tierra.

Tiene una temperatura superficial estimada de alrededor de 190 grados Celsius (370 grados Fahrenheit), lo cual lo convierte en un planeta rocoso demasiado caliente para albergar la vida tal como la conocemos en nuestro planeta madre, la Tierra.

"EPIC 249631677b es un planeta adecuado para la exoplanetología terrestre comparativa", dijeron los astrónomos.

"Si bien los exoplanetas terrestres que transitan en las estrellas enanas ultra frías, presentan la mejor oportunidad para realizar estudios atmosféricos con el telescopio espacial James Webb, las enanas de tamaño mediano M dentro de unos 330 años luz, como EPIC 249631677b, serán cada vez más accesibles con la próxima generación de observatorios (por ejemplo, HabEx , LUVOIR, OST) ".

Referencia del documento científico:
Prajwal Niraula et al. 2020. π Earth: a 3.14 days Earth-sized Planet from K2’s Kitchen served warm by the SPECULOOS Team. AAS journal, in press; arXiv: 2006.07308

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