Cuando nuestro Sistema Solar se formó hace 4.600 millones de años, pequeños granos de polvo y hielo se arremolinaron, remanentes de la formación del Sol. A través del tiempo, chocaron y se pegaron entre sí. A medida que aumentaron de tamaño, la gravedad los ayudó a agruparse. Una de esas rocas se convirtió en la Tierra en la que vivimos.
Ahora creemos que la mayoría de las estrellas del cielo nocturno también están en órbita alrededor de sus propios planetas. Los astrónomos ya han encontrado más de mil planetas gigantes gaseosos, cuerpos grandes y gaseosos similares en tamaño a Júpiter. La atención se centra ahora en buscar planetas rocosos del tamaño de la Tierra. Esperamos que sean igualmente abundantes pero, al ser mucho más pequeños, son más difíciles de encontrar.
Un nuevo artículo publicado en la revista Science documenta el último descubrimiento de un pequeño planeta, al que se le asignó el número de catálogo GJ 367b. Este exoplaneta fue encontrado por un equipo, del cual yo era miembro, dirigido por la Dra. Kristine Lam del Instituto de Investigación Planetaria del Centro Aeroespacial Alemán.
Los miembros del equipo notaron los primeros signos de GJ 367b en los datos del satélite de estudio de exoplanetas en tránsito de la NASA, o Tess. Entre los millones de estrellas monitoreadas por este satélite, una mostró una pequeña pero recurrente caída en su brillo.
Este es el signo revelador de un planeta que pasa frente a su estrella en cada órbita (llamado “tránsito”), bloqueando parte de la luz de la estrella. La caída fue de solo un 0,03% de profundidad, tan poco profunda que está cerca del límite de lo que se puede detectar. Eso significa que el planeta debe ser pequeño, comparable a la Tierra.
Lam también quería aprender sobre la masa del planeta. Para hacer eso, su equipo se dedicó a observar la estrella anfitriona en cada oportunidad con lo que se llama el buscador de planetas de velocidad radial de alta precisión, o arpas. Este es un instrumento conectado a un telescopio de 3,6 metros en el Observatorio Europeo Austral en Chile.
Fue especialmente diseñado para encontrar planetas detectando el ligero cambio en la longitud de onda de la luz de la estrella anfitriona, causado por la atracción gravitacional del planeta. Se necesitaron más de 100 observaciones para detectar ese cambio, lo que significa que GJ 367b, además de ser pequeño, también debe tener una masa baja.
Finalmente, a medida que se acumulaban las observaciones con Harps, los investigadores ataron los números: GJ 367b tiene un radio del 72% del radio de la Tierra (con una precisión del 7%) y una masa del 55% de la masa de la Tierra (con una precisión de 14 %). Las medidas nos dicen que este planeta es más denso que la Tierra. Mientras que la Tierra tiene un núcleo de hierro rodeado por un manto rocoso, este planeta es tan denso que debe ser casi todo hierro, lo que lo hace similar a Mercurio.
Mercurio orbita alrededor del Sol cada 88 días. Explosionado por la intensa luz del sol, el lado “diurno” es roca desnuda calentada a 430 ℃. GJ 367b es aún más extremo. Las caídas de tránsito recurrentes nos dicen que orbita su estrella en solo ocho horas. Al estar tan cerca, el lado diurno será un horno calentado a 1.400 ℃, de modo que incluso la roca se fundirá.
Entonces, ¿cómo surgió? Es posible que GJ 367b fuera una vez un planeta gigante con una vasta envoltura gaseosa, como Neptuno. Con el tiempo, esa envoltura gaseosa se habría evaporado, dejando solo el núcleo desnudo que vemos hoy. O tal vez, mientras se formaba, las colisiones con otros protoplanetas (planetas en proceso de formación) arrancaron un manto de roca, dejando solo el núcleo de hierro.
GJ 367b es, por supuesto, demasiado caluroso para ser habitable. Pero es uno de los pocos planetas rocosos del tamaño de la Tierra que los astrónomos han encontrado hasta ahora. Su descubrimiento muestra que podemos encontrar planetas del tamaño de la Tierra alrededor de otras estrellas y medir sus propiedades. La tarea ahora es encontrarlos más lejos de su estrella, en la “zona habitable”, donde la temperatura de la superficie permitiría que el agua exista en forma líquida.
Esto es más difícil. Cuanto más lejos esté un planeta de su estrella, es menos probable que se lo vea transitando por la estrella, y mayor será el tiempo entre tránsitos, lo que los hace más difíciles de detectar. Además, al orbitar más lejos, el tirón gravitacional de la estrella anfitriona se reduce, lo que hace que la señal sea más difícil de detectar.
Pero la estrella anfitriona de GJ 367b es una enana roja, una estrella mucho más tenue que el Sol. Y, con menos calentamiento por la luz de las estrellas, la zona habitable alrededor de las enanas rojas está mucho más cerca. La nave espacial Kepler de la NASA ya ha encontrado planetas en la zona habitable de las estrellas enanas rojas, y Tess promete encontrar muchos más.
El siguiente paso es preguntar si esos planetas tienen atmósferas, de qué están hechas esas atmósferas y si contienen vapor de agua. Incluso allí, es posible que pronto se obtengan respuestas. Ya hemos encontrado vapor de agua en las atmósferas de exoplanetas gigantes gaseosos, y el telescopio espacial James Webb, que se lanzará de forma inminente, intentará encontrar agua en planetas rocosos más pequeños.
A medida que los descubrimientos de exoplanetas continúan a buen ritmo, es factible que podamos, en poco tiempo, probar la existencia de un planeta que tiene una atmósfera y una superficie rocosa, sobre la que el agua corre libremente.
Con información de IFL Science
