Si bien se han descubierto miles de planetas alrededor de otras estrellas, se sabe relativamente poco sobre ellos. Un catálogo de la NASA que presenta 126 mundos exóticos recién descubiertos incluye mediciones detalladas que permiten comparaciones con nuestro propio sistema solar.
El catálogo detalla una mezcla fascinante de tipos de planetas más allá de nuestro sistema solar, desde mundos raros con ambientes extremos hasta aquellos que posiblemente podrían albergar vida.
Los planetas fueron analizados por un gran equipo internacional de científicos utilizando el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA en colaboración con el Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawai'i. Se describen en la edición de hoy de El suplemento de la revista astrofísica.
«Relativamente pocos de los exoplanetas conocidos anteriormente tienen una medida tanto de masa como de radio. La combinación de estas medidas nos dice de qué podrían estar hechos los planetas y cómo se formaron», dijo Stephen Kane, astrofísico de UC Riverside e investigador principal de la encuesta TESS-Keck.
«Con esta información, podemos empezar a responder preguntas sobre dónde encaja nuestro sistema solar en el gran tapiz de otros sistemas planetarios», dijo Kane.
El equipo de investigación pasó tres años desarrollando el catálogo. Analizaron más de 13.000 mediciones de velocidad radial (RV) para calcular las masas de 120 planetas confirmados, más seis planetas candidatos, repartidos por el cielo del norte.
Aunque los planetas en sí no son visibles, tienen un efecto visible. Mientras orbitan, los planetas tiran de sus estrellas anfitrionas, provocando que se «tambalen». Cuando la estrella se acerca a un telescopio, su luz visible se vuelve ligeramente más azul; cuando se aleja de nosotros, la luz se vuelve ligeramente más roja.
Esto es muy parecido a cómo se comporta el sonido. Debido al efecto Doppler, la sirena de un camión de bomberos se vuelve más aguda a medida que se acerca y suena más grave a medida que se aleja.
«Estas mediciones de RV permiten a los astrónomos detectar y aprender las propiedades de estos sistemas exoplanetarios. Cuando vemos una estrella bamboleándose regularmente hacia adelante y hacia atrás, podemos inferir la presencia de un planeta en órbita y medir la masa del planeta», dijo Ian Crossfield, de la Universidad de Kansas. astrofísico y coautor del catálogo.
Varios planetas del estudio TESS-Keck se destacan como piedras de toque para profundizar la comprensión de los astrónomos sobre las diversas formas en que los planetas se forman y evolucionan.
Un artículo de investigación relacionado escrito por la estudiante graduada de la UCR Michelle Hill anuncia el descubrimiento de dos nuevos planetas orbitando una estrella como nuestro sol. El primero es un planeta «sub-Saturno» con una masa y un radio intermedios entre los de Neptuno y Saturno.
«Existe un debate en curso sobre si los planetas sub-Saturno son realmente raros, o si simplemente somos malos para encontrar planetas como estos», dijo Hill. «Entonces, este planeta, TOI-1386 b, es una adición importante a esta demografía de planetas».
TOI-1386 b sólo tarda 26 días en orbitar su estrella. Mientras tanto, su vecino, un planeta con una masa cercana a la de Saturno, tarda 227 días en orbitar la misma estrella.
Otro artículo de estudio escrito por la estudiante graduada de la UCR, Daria Pidhorodetska, describe un planeta de aproximadamente la mitad del tamaño de Neptuno que tarda apenas 19 días en orbitar su estrella, que es muy parecida a nuestro Sol.
«Los planetas más pequeños que Neptuno pero más grandes que la Tierra son los mundos más frecuentes en nuestra galaxia, pero están ausentes de nuestro propio Sistema Solar. Cada vez que se descubre uno nuevo, recordamos cuán diverso es nuestro Universo y que nuestra existencia en el cosmos puede ser más singular de lo que podemos entender», afirmó Pidhorodetska.
Hay muchas estrellas que no son similares a nuestro sol. Si los científicos quieren hacer comparaciones adecuadas entre nuestro mundo y otros, necesitan encontrar estrellas de edad, tamaño y masa similares. «Entonces podremos hacer comparaciones de manzanas con manzanas», dijo Kane. «Esa es la parte interesante de los artículos elaborados por Michelle y Daria, porque permiten esto».
En el catálogo también se detallan planetas con órbitas aún más extremas y ultracortas alrededor de estrellas, a diferencia de nuestro Sol. Uno está tan cerca de su estrella enana naranja que completa su órbita en menos de 12 horas.
«TOI-1798 c orbita su estrella tan rápidamente que un año en este planeta dura menos de medio día en la Tierra. Debido a su proximidad a sus estrellas anfitrionas, planetas como éste también son ultra calientes, recibiendo más de 3.000 veces la temperatura radiación que la Tierra recibe del sol», dijo Alex Polanski, estudiante graduado en física y astronomía de la Universidad de Kansas y autor principal del artículo del catálogo.
«Existir en este ambiente extremo significa que este planeta probablemente haya perdido la atmósfera que formó inicialmente», dijo Polanski.
En última instancia, este nuevo catálogo representa una contribución importante tanto a la misión TESS de la NASA como a la respuesta a la pregunta de si otros planetas son capaces de albergar vida tal como la conocemos.
«¿Somos inusuales? Aún no hay consenso sobre eso, pero nuestro nuevo catálogo masivo representa un paso importante hacia la respuesta a esa pregunta», dijo Kane.
