Contar estrellas no es sólo un oficio de poetas. Los “guiños” de al menos 100 mil millones de estrellas que existen en la Vía Láctea son materia de inspiración de astrofísicos que utilizan estos cambios en la intensidad de su luz hasta convertirlos en datos útiles para calcular masa y moléculas de algunos de los planetas que orbitan fuera de nuestro Sistema Solar.
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En los últimos años, los científicos han calculado el radio y la masa de muchos exoplanetas con un tamaño entre el de la Tierra y Neptuno (3.8 veces más grande que nuestro planeta). Observar una pequeña caída en la luz de estos complejos caminos de estrellas sirve para determinar cuando un planeta cruza frente a ellos. Esta es la columna vertebral del llamado “método de tránsito” que ayuda a realizar mediciones de estos mundos remotos, y que brindan diversas pistas, como la posibilidad de que exista agua en los llamados exoplanetas.
El más reciente ejemplo descubierto es TOI-1452 b que orbita alrededor de TOI-1452, una de las dos estrellas pequeñas en un sistema binario ubicado en la constelación de Draco a unos 100 años luz. La peculiaridad de este exoplaneta es que está ubicado a una distancia de su estrella donde la temperatura no sería ni demasiado caliente, ni demasiado fría para que exista agua líquida.
Historia sin fin
Hace casi tres décadas fue detectado el primer exoplaneta alrededor de una estrella. Se trataba de 51 Pegasi b. Su año dura cuatro días, en lugar de 365, como sucede en la Tierra. Eso significa que está muy cerca de su estrella y, por lo tanto, su temperatura en la superficie es muy alta. Este exoplaneta, diez veces más grande que la Tierra, no tiene una corteza sólida en la que pueda desarrollarse vida. Es muy similar a Júpiter, prácticamente todo gaseoso. Al paso del tiempo, las tecnologías y métodos permitieron observar exoplanetas más pequeños, más alejados de su estrella y consecuentemente más fríos; pero también supertierras, planetas terrestres que pueden o no tener atmósferas.
Los objetivos después se centraron en buscar exoplanetas con una masa similar a la de la Tierra y con una separación equilibrada de su estrella, la necesaria para que su temperatura permita la existencia de agua en estado líquido en su superficie. Esta es la condición para que pueda haber algún tipo de vida y es precisamente una de las características principales de TOI-1452 b.
La detección de este exoplaneta también es un buen ejemplo de los instrumentos y estrategias que actualmente utilizan los científicos para posar la mirada a miles de años luz. Un equipo internacional de investigadores de Francia, Brasil, Estados Unidos, Japón, España, Suiza, Portugal, Hungría, Alemania y Crimea, dirigido por especialistas canadienses de la Universidad de Montreal, publicaron en The Astronomical Journal los detalles de este acontecimiento. La primera pista la brindó la misión TESS de la NASA. Este satélite de sondeo examina todo el cielo en busca de sistemas planetarios similares al nuestro, lo que puso a los investigadores tras la pista de TOI-1452 b. TESS monitorea grandes franjas del cielo, llamadas sectores, durante 27 días. Estas prolongadas miradas le permiten al satélite detectar los cambios en el brillo estelar causados por un planeta que cruza frente a su estrella, en un evento llamado tránsito.
El instrumento, lanzado hace casi cinco años, forma parte del Programa Exploradores de la NASA y es capaz de escanear un área 400 veces más grande que su misión antecesora: Kepler. Con base en la señal de TESS, que mostró una ligera disminución en el brillo de su estrella cada 11 días, los astrónomos predijeron un planeta con un diámetro aproximadamente un 70% mayor que el de la Tierra.
El siguiente aparato en tomar protagonismo para brindar más detalles sobre el exoplaneta fue el Observatorio de Monte Mégantic (OMM), ubicado en tierra firme en Quebec, Canadá. PESTO, una cámara instalada en el OMM, fue la encargada de confirmar su existencia, mientras que su masa se determinó con SPIRou, un instrumento que estudia las estrellas de baja masa en el espectro infrarrojo, instalado en el Telescopio Canadá-Francia-Hawái, ubicado en Hawái.
Los especialistas piensan que TOI-1452 b sea rocoso como la Tierra, pero su radio, masa y densidad sugieren un mundo diferente al nuestro. Además de telescopios e instrumentos que operen en el espectro infrarrojo se requieren métodos analíticos innovadores para estimar las características de estos mundos lejanos. Según el análisis propuesto por Mykhaylo Plotnykov y Diana Valencia, especialistas en modelado interior de exoplanetas de la Universidad de Toronto, el agua puede representar hasta el 30% de la masa de este planeta, una gran diferencia con el 1% que posee la Tierra, pero una proporción similar a la de algunos satélites naturales de nuestro Sistema Solar, como Ganímedes y Calisto, las lunas de Júpiter; así como Titán y Encelado, las lunas de Saturno.
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En la mira del James Webb
TOI-1452 b es un candidato perfecto para una observación aún más detallada con el telescopio James Webb. El nuevo telescopio espacial de la NASA ya tuvo su primer encuentro con un exoplaneta. Hace un par de semanas, investigadores del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, confirmaron la detección de un nuevo exoplaneta usando el Telescopio Espacial James Webb de la NASA por primera vez. Clasificado formalmente como LHS 475 b, el planeta tiene casi exactamente el mismo tamaño que la Tierra, registrando 99% de similitudes en diámetro.
El equipo de investigación, dirigido por Kevin Stevenson y Jacob Lustig-Yaeger, eligió observar este objetivo con el Webb después de revisar cuidadosamente los objetivos de TESS. El espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) capturó el planeta de manera fácil y clara con sólo dos observaciones de tránsito. Es así que este sería el primer descubrimiento del Webb de un mundo del tamaño de la Tierra encontrado en la llamada zona habitable, como se le conoce el rango de distancias donde el agua líquida podría existir en la superficie de un planeta respecto a la distancia que tiene con su estrella.
Para los científicos, los primeros resultados de observación del nuevo telescopio espacial sobre un planeta rocoso del tamaño de nuestro planeta abren la puerta a muchas posibilidades futuras para estudiar atmósferas de planetas rocosos de manera más precisa y rápida. Entre todos los telescopios operativos, sólo Webb es capaz de caracterizar las atmósferas de exoplanetas del tamaño de la Tierra. El equipo intentó evaluar qué hay en la atmósfera del planeta analizando su espectro de transmisión.
Aunque los datos muestran que se trata de un planeta terrestre y se pueden detectar fácilmente una gran variedad de moléculas, aún faltan más cálculos para establecer su atmósfera. Aunque LHS 475 b está más cerca de su estrella que cualquier otro planeta de nuestro Sistema Solar, su estrella tiene menos de la mitad de la temperatura que nuestro Sol, por lo que los investigadores proyectan que aún podría tener una atmósfera.
Los nuevos planetas se unen a otra decena en una categoría espacial muy exclusiva: pequeños mundos en la zona habitable conservadora, un área cuya masa y proximidad con su estrella podría permitir que los planetas alberguen agua. Hasta ahora, ninguna de las atmósferas de estos mundos se ha analizado por completo, pero cada vez hay nuevos instrumentos y métodos de cálculo para obtener más detalles. Finalmente, encontrar otros sistemas con mundos del tamaño similar al de la Tierra en esta región ayuda a los científicos a aprender más sobre la historia de nuestro propio Sistema Solar.
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