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Investigadores anuncian el descubrimiento del exoplaneta más pequeño hasta ahora

Comprender el sistema solar exterior y sus planetas requiere varias observaciones de seguimiento, y el tiempo del telescopio que las acompaña. Aquí, el éxito fenomenal de las encuestas nos ha dado mucho más para notar de lo que podemos acceder fácilmente.

Pero los seguimientos pueden proporcionar información importante, muestra un estudio publicado esta semana. En él, los investigadores describen observaciones de un sistema de tres planetas descubierto por TESS. Usando las observaciones adicionales, los investigadores encontraron que es probable que haya otros dos planetas que TESS no pudo ver y que el que vio es el exoplaneta menos masivo descrito hasta la fecha.

El sistema se llama L 98-59 y tiene dos características que lo convierten en un gran candidato para las observaciones de seguimiento. Una ventaja es que están bastante cerca, al menos desde la perspectiva de las galaxias, a solo 35 años luz de la Tierra. También es donde pasará mucho tiempo en el campo de visión del telescopio espacial James Webb, si esta misión tiene éxito en alcanzar su órbita operativa. Esto significa que será relativamente conveniente obtener imágenes suficientes para estudiar las atmósferas de los planetas del sistema.

TESS detecta planetas al observar la caída de luz que ocurre cuando los planetas pasan entre su estrella anfitriona y la Tierra. Entonces, otros siguieron este estudio con observaciones utilizando medidas de velocidad radial, que monitorean los cambios en la luz de una estrella que ocurren cuando la gravedad del planeta la empuja en diferentes direcciones. La velocidad radial puede darnos la masa potencial del planeta; Combinado con el tamaño del planeta proporcionado por TESS, esto puede informarnos sobre su densidad y, por lo tanto, proporcionar pistas sobre su composición.

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Desafortunadamente, no hubo tiempo suficiente para que el telescopio redujera mucho la incertidumbre. El nuevo artículo presenta varias observaciones adicionales realizadas con un instrumento conectado al Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile.

El medio estándar para analizar este tipo de datos es identificar la señal periódica más fuerte causada por un planeta y eliminarla de los datos, luego continuar haciéndolo hasta que se agoten las señales estadísticamente significativas. Curiosamente, cuando este análisis llegó al punto en que se eliminaron los tres planetas identificados por TESS, todavía quedaban señales. Las señales indicaron la aparente presencia de un cuarto planeta y la posibilidad de un quinto (los modelos con cuatro y cinco planetas eran igualmente consistentes con los datos).

Una de las cosas obvias que hay que comprobar es ver si otros planetas son visibles, pero cuyos signos no han sido reconocidos. Para verificar esto, los investigadores se basaron en un programa llamado (y no estoy inventando esto) el modelo de cruzamiento de traseros malos de cálculo o BATMAN. Pero en los datos de tránsito, los planetas no están presentes.

Este no es un gran problema. Los tránsitos dependen de una alineación precisa del sistema exterior, con los planetas girando en un plano que se cruza con la Tierra. Si no todos los planetas orbitan específicamente dentro de este plano, es posible que no viajen desde la perspectiva de la Tierra. Sin embargo, sí significa que necesitamos datos adicionales o un análisis cuidadoso para buscar interacciones gravitacionales entre planetas, que pueden influir en el momento de sus tránsitos.

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Si existiera un quinto planeta, su masa sería dos veces y media la de la Tierra, por lo que probablemente sería un planeta rocoso. También estaría en el medio de la zona habitable de L 98-59, donde podría existir agua líquida en la superficie del planeta. Debido a que L 98-59 es una estrella joven tenue, la zona habitable está tan cerca que el planeta solo tarda 23 días en completar su órbita.

Dado que detectar la velocidad radial nos dice la masa del planeta y observar el tránsito del planeta nos da su tamaño, ahora sabemos la densidad de los tres planetas detectados en ambos sentidos. Dos son algo menos densos que la Tierra, lo que indica que tienen una estructura similar, excepto por la presencia de un núcleo de hierro más pequeño. Por el contrario, un tercio es solo aproximadamente la mitad de la densidad de la Tierra, lo que sugiere que podría ser hasta un 30 por ciento de agua: un mundo oceánico.

Otro descubrimiento sorprendente es la masa de un planeta similar a la Tierra. Tiene menos de la mitad de la masa de la Tierra, lo que hace que el planeta sea mucho más grande que Mercurio y Marte, pero menos de la mitad de la masa de Venus. Por tanto, es el exoplaneta más pequeño descubierto hasta ahora. Según el sistema solar, esperamos que haya una gran cantidad de planetas de este tamaño o más pequeños, por lo que es alentador que finalmente los estemos descubriendo.

En este punto, hay miles de planetas candidatos que no hemos examinado. Nos pueden esperar muchas sorpresas similares. Mientras tanto, encuestas como TESS continuarán agregándose a la lista de elementos que debemos verificar con más cuidado.

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