26 May Hallada una Supertierra en sistema planetario clave

Un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Lieja y el CSIC, utilizando observaciones del telescopio TESS de la NASA, presenta la detección de un sistema formado por una Supertierra y un Mini-Neptuno orbitando una estrella fría en una danza sincronizada.

El sistema llamado TOI-2096 está ubicado a 150 años luz de la Tierra y puede ser clave para entender el mecanismo de formación de una Supertierra.

El descubrimiento es el resultado de una estrecha colaboración entre universidades europeas y estadounidenses y fue posible gracias a la misión espacial estadounidense TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), cuyo objetivo es encontrar planetas que orbiten estrellas brillantes cercanas.

«TESS está realizando un estudio de todo el cielo mediante el método de tránsito, es decir, monitoreando el brillo estelar de miles de estrellas en busca del ligero oscurecimiento producido por el paso de un planeta entre la estrella y el observador.

Sin embargo, a pesar de su poder para detectar nuevos mundos, la misión TESS necesita el apoyo de telescopios terrestres para confirmar la naturaleza planetaria de las señales detectadas”, explica Francisco J. Pozuelos, astrofísico, primer autor del artículo, exmiembro del laboratorio ExoTIC en la Universidad de Lieja, y que ahora se ha incorporado al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC).

Una danza sincronizada

Los planetas TOI-2096 b y TOI-2096 c se observaron con una red internacional de telescopios terrestres, lo que permitió su confirmación y caracterización. La mayoría de los tránsitos se obtuvieron con telescopios de los proyectos TRAPPIST y SPECULOOS liderados por la Universidad de Lieja.

«Al hacer un análisis exhaustivo de los datos, encontramos que los dos planetas estaban en órbitas resonantes: por cada órbita del planeta exterior, el planeta interior gira alrededor de la estrella dos veces», dice Mathilde Timmermans, estudiante de doctorado en el laboratorio ExoTIC de ULiege. y segundo autor del artículo científico.

Por lo tanto, sus períodos están muy cerca de ser un múltiplo entre sí, con alrededor de 3,12 días para el planeta b y alrededor de 6,38 días para el planeta c. Esta es una configuración muy particular, y provoca una fuerte interacción gravitatoria entre los planetas.

Esta interacción retrasa o acelera el paso de los planetas frente a su estrella y podría conducir a la medición de las masas planetarias utilizando telescopios más grandes en un futuro cercano».

Una Supertierra y un Mini-Neptuno

Los investigadores que están detrás del descubrimiento estiman que el radio del planeta b, el más cercano a su estrella, es 1,2 veces el de la Tierra, lo que le colocaría en la categoría de Supertierra. Sus propiedades podrían ser similares a las de la Tierra: un planeta con una composición mayoritariamente rocosa, posiblemente rodeado por una fina atmósfera.

De manera similar, el radio del planeta c es 1,9 veces el radio de la Tierra y el 55% del de Neptuno, lo que podría ubicar al planeta en la categoría de Mini-Neptuno, planetas compuestos por un núcleo rocoso y helado rodeado de hidrógeno extendido. o atmósferas ricas en agua, como Urano y Neptuno en nuestro Sistema Solar.

Estos tamaños son muy interesantes porque el número de planetas con un radio entre 1,5 y 2,5 radios terrestres es menor de lo que predicen los modelos teóricos, lo que convierte a estos planetas en una rareza.

Estos planetas tienen una importancia crucial dado su tamaño», señala Mathilde Timmermans, «la formación de Supertierras y Mini-Neptunos sigue siendo un misterio en la actualidad.

Hay varios modelos de formación que intentan explicarlo, pero ninguno se ajusta perfectamente a las observaciones: TOI-2096 es el único sistema encontrado hasta la fecha que tiene una Supertierra y un Mini-Neptuno precisamente de los tamaños donde los modelos se contradicen entre sí.

Un sistema planetario clave

En otras palabras, TOI-2096 puede ser el sistema que hemos estado buscando para comprender cómo se formaron estos sistemas planetarios».

“Además, estos planetas están entre los mejores de su categoría para estudiar sus posibles atmósferas”, explica Francisco J. Pozuelos. Gracias a los tamaños relativos de los planetas con respecto a la estrella anfitriona, así como al brillo de la estrella, encontramos que este sistema es uno de los mejores candidatos para un estudio detallado de su atmósfera con el telescopio espacial JWST.

Esperamos poder hacerlo rápidamente en coordinación con otras universidades y centros de investigación. Estos estudios ayudarán a confirmar la presencia de una atmósfera, extensa o no, alrededor de los planetas b y c y, por lo tanto, nos darán pistas sobre su mecanismo de formación».

Fuente: new planetary system composed of a super-Earth and a mini-Neptune