Ilustración del artista del planeta rocoso alrededor del enano M Gliese 876. Crédito de la imagen: NSF. Click para agrandar.
Dando un gran paso adelante en la búsqueda de planetas similares a la Tierra más allá de nuestro propio sistema solar, un equipo de astrónomos ha anunciado el descubrimiento del planeta extrasolar más pequeño detectado hasta ahora. Aproximadamente siete veces y media más grande que la Tierra, con aproximadamente el doble del radio, puede ser el primer planeta rocoso que se haya encontrado orbitando una estrella normal no muy diferente de nuestro Sol.
Todos los otros 150 planetas extrasolares descubiertos hasta la fecha alrededor de estrellas normales han sido más grandes que Urano, un gigante de hielo de aproximadamente 15 veces la masa de la Tierra.
"Seguimos empujando los límites de lo que podemos detectar, y nos estamos acercando cada vez más a encontrar la Tierra", dijo el miembro del equipo Steven Vogt, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de California, Santa Cruz.
? Los resultados de hoy son un paso importante para responder a una de las preguntas más profundas que la humanidad puede hacer: ¿Estamos solos en el universo? dijo Michael Turner, jefe de la Dirección de Ciencias Físicas y Matemáticas de la National Science Foundation, que proporcionó fondos parciales para la investigación.
¿La recién descubierta? ¿Super-Tierra? orbita la estrella Gliese 876, ubicada a solo 15 años luz de distancia en dirección a la constelación de Acuario. Esta estrella también posee dos planetas más grandes, del tamaño de Júpiter. El nuevo planeta gira alrededor de la estrella en solo dos días, y está tan cerca de la superficie de la estrella que su temperatura probablemente supere los 400 a 750 grados Fahrenheit (200 a 400 grados Celsius) - temperaturas demasiado altas para la vida, ya que nosotros Lo sé.
Sin embargo, la capacidad de detectar el pequeño bamboleo que induce el planeta en la estrella da a los astrónomos la confianza de que podrán detectar planetas rocosos aún más pequeños en órbitas más hospitalarias para la vida.
"Este es el planeta extrasolar más pequeño detectado hasta ahora y el primero de una nueva clase de planetas terrestres rocosos", dijo el miembro del equipo Paul Butler de la Carnegie Institution de Washington. "Es como el primo más grande de la Tierra".
El equipo mide una masa mínima para el planeta de 5,9 masas terrestres, orbitando Gliese 876 con un período de 1,94 días a una distancia de 0,021 unidades astronómicas (UA), o 2 millones de millas.
Aunque el equipo no tiene pruebas directas de que el planeta sea rocoso, su baja masa le impide retener gas como Júpiter. Se han reportado otros tres supuestos planetas rocosos, pero orbitan alrededor de un púlsar, el cadáver intermitente de una estrella explotada.
"Este planeta responde a una antigua pregunta", dijo el líder del equipo Geoffrey Marcy, profesor de astronomía en la Universidad de California, Berkeley. “Hace más de 2.000 años, los filósofos griegos Aristóteles y Epicuro discutieron sobre si había otros planetas similares a la Tierra. Ahora, por primera vez, tenemos evidencia de un planeta rocoso alrededor de una estrella normal ".
Marcy, Butler, el astrónomo teórico Jack Lissauer del Centro de Investigación NASA / Ames y el investigador postdoctoral Eugenio J. Rivera del Observatorio de la Universidad de California / Observatorio Lick en la Universidad de California en Santa Cruz presentaron sus hallazgos hoy (lunes 13 de junio) durante una prensa conferencia en NSF en Arlington, Va.
Su investigación, realizada en el Observatorio Keck en Hawai, fue apoyada por NSF, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, la Universidad de California y la Institución Carnegie de Washington.
Se ha enviado un artículo que detalla los resultados a The Astrophysical Journal. Los coautores del artículo son Steven Vogt y Gregory Laughlin del Observatorio Lick de la Universidad de California, Santa Cruz; Debra Fischer de la Universidad Estatal de San Francisco; y Timothy M. Brown, del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de NSF en Boulder, Colorado.
Gliese 876 (o GJ 876) es una pequeña estrella roja conocida como una enana M? El tipo de estrella más común en la galaxia. Se encuentra en la constelación de Acuario y, aproximadamente a un tercio de la masa del sol, es la estrella más pequeña alrededor de la cual se han descubierto los planetas. Butler y Marcy detectaron el primer planeta allí en 1998; resultó ser un gigante gaseoso aproximadamente el doble de la masa de Júpiter. Luego, en 2001, informaron sobre un segundo planeta, otro gigante gaseoso de aproximadamente la mitad de la masa de Júpiter. Los dos están en órbitas resonantes, el planeta exterior tarda 60 días en orbitar la estrella, el doble del período del planeta gigante interior.
Lissauer y Rivera han estado analizando los datos de Keck en el sistema Gliese 876 para modelar los movimientos inusuales de los dos planetas conocidos, y hace tres años tuvieron la impresión de que podría haber un tercer planeta más pequeño en órbita alrededor de la estrella. De hecho, si no hubieran tenido en cuenta la interacción resonante entre los dos planetas conocidos, nunca habrían visto el tercer planeta.
"Teníamos un modelo para los dos planetas que interactúan entre sí, pero cuando observamos la diferencia entre el modelo de dos planetas y los datos reales, encontramos una firma que podría interpretarse como un tercer planeta", dijo Lissauer.
Un modelo de tres planetas mejoró constantemente los datos, agregó Rivera. "Pero debido a que la señal de este tercer planeta no era muy fuerte, fuimos muy cautelosos al anunciar un nuevo planeta hasta que tuviéramos más datos", dijo.
Las mejoras recientes al espectrómetro de alta resolución (HIRES) del Telescopio Keck proporcionaron datos nuevos y cruciales. Vogt, quien diseñó y construyó HIRES, trabajó en agosto pasado con el personal técnico de los Laboratorios Observatorio UC / Observatorio Lick en UC Santa Cruz para actualizar los detectores CCD (dispositivo de carga acoplada) del espectrómetro.
"Son los datos de mayor precisión de los HIRES actualizados que nos dan confianza en este resultado", dijo Butler.
El equipo ahora tiene datos convincentes para el planeta que orbita muy cerca de la estrella, a una distancia de aproximadamente 10 radios estelares. Eso es menos de una décima parte del tamaño de la órbita de Mercurio en nuestro sistema solar.
"En una órbita de dos días, hace aproximadamente 200 grados Celsius demasiado caliente para agua líquida", dijo Butler. “¿Eso tiende a llevarnos a la conclusión de que la composición más probable de esta cosa es como los planetas internos de este sistema solar? una roca de níquel-hierro, un planeta rocoso, un planeta terrestre ".
"La masa del planeta podría retener fácilmente una atmósfera", señaló Laughlin, profesor asistente de astronomía en la Universidad de California en Santa Cruz. “Todavía se consideraría un planeta rocoso, probablemente con un núcleo de hierro y un manto de silicio. Incluso podría tener una densa capa de agua humeante. Creo que lo que estamos viendo aquí es algo intermedio entre un verdadero planeta terrestre como la Tierra y una versión candente de los gigantes de hielo Urano y Neptuno ".
En combinación con un software informático mejorado, los nuevos detectores CCD (dispositivo de carga acoplada) diseñados por este equipo para el espectrómetro HIRES de Keck ahora pueden medir la velocidad Doppler de una estrella a un metro por segundo. velocidad de caminar humana? en lugar de la precisión previa de tres metros por segundo. Esta sensibilidad mejorada permitirá que el equipo de caza de planetas detecte el efecto gravitacional de un planeta similar a la Tierra dentro de la zona habitable de estrellas enanas M como Gliese 876.
"Estamos impulsando un régimen completamente nuevo en Keck para lograr una precisión de un metro por segundo, triplicar nuestra precisión anterior, que también debería permitirnos ver planetas con masa de la Tierra alrededor de estrellas similares al sol en los próximos años", dijo Butler.
"Nuestro equipo del Observatorio UC Santa Cruz y Lick ha realizado una enorme cantidad de trabajo óptico y técnico y de detección para hacer del telescopio Keck un cazador de planetas rocosos, el mejor del mundo", agregó Marcy.
Lissauer también está emocionada por otra hazaña reportada en el artículo enviado a la revista. Por primera vez, él, Rivera y Laughlin han determinado la inclinación de la línea de visión de la órbita del sistema estelar únicamente a partir del bamboleo Doppler observado de la estrella. Utilizando modelos dinámicos de cómo interactúan los dos planetas del tamaño de Júpiter, pudieron calcular las masas de los dos planetas gigantes a partir de las formas observadas y las tasas de precesión de sus órbitas ovales. La precesión es el giro lento del eje largo de la órbita elíptica de un planeta.
Mostraron que el plano orbital está inclinado 40 grados hacia nuestra línea de visión. Esto permitió al equipo estimar la masa más probable del tercer planeta como siete y media masas terrestres.
"Hay más modelos dinámicos involucrados en este estudio que cualquier estudio anterior, mucho más", dijo Lissauer.
El equipo planea continuar observando la estrella Gliese 876, pero está ansioso por encontrar otros planetas terrestres entre los 150 o más planetas enanos M que observan regularmente con Keck.
"Hasta ahora casi no encontramos planetas de masa de Júpiter entre las estrellas enanas M que hemos estado observando, lo que sugiere que, en cambio, habrá una gran población de planetas de masa más pequeños", señaló Butler.
Fuente original: Comunicado de prensa del Instituto Carnegie
