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Satélite descubre inesperadamente un exoplaneta único

El satélite de búsqueda de exoplanetas CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA), que el Instituto del Espacio Astronómico de Canarias (IAC) comparte con otras instituciones europeas, ha descubierto inesperadamente un tercer planeta que pasa frente a su estrella durante su exploración. Dos planetas previamente conocidos alrededor de la misma estrella. Este tránsito, según los investigadores, revelará detalles intrigantes sobre un planeta alienígena que “no tiene equivalente conocido”.

El descubrimiento es uno de los primeros resultados de CHEOPS (que caracteriza a una luna exoplaneta) y la primera vez que se ha visto un exoplaneta con un período de más de 100 días atravesando una estrella lo suficientemente brillante como para ser visto a simple vista. El descubrimiento fue publicado hoy en la revista. astronomía natural.

Esta estrella brillante, parecida al sol, llamada Nu2 Lupi, está a poco más de 50 años luz de la Tierra, en la constelación de Lupus. En 2019, el HARPS (Buscador de planetas de velocidad radial de alta resolución) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile descubrió tres exoplanetas en este sistema (llamados b, cyd) con masas entre las de la Tierra y Neptuno, y con órbita. 11,6, 27,6 y 107,6 días, respectivamente. A continuación, el satélite TESS de la NASA, diseñado para detectar planetas en tránsito, descubrió que los dos planetas interiores, byc, cruzan Nu2 Lupi, lo que la convierte en una de las únicas tres estrellas a simple vista que tiene más de un planeta en tránsito.

“Los sistemas de tránsito como el Nu2 Lupi son de gran importancia en nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan los planetas, porque podemos comparar muchos planetas alrededor de la misma estrella brillante en detalle”, explica Letitia Delris, investigadora de la Universidad de Lieja (Bélgica). ) y primer autor del artículo.

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“Nuestra idea era hacer un seguimiento de estudios previos de Nu2 Lupi y observar los planetas byc que pasan frente a Nu2 Lupi con CHEOPS, pero mientras transitamos por el planeta c, nos sorprendió ver un tránsito inesperado del planeta d, que está más lejos en el sistema “, agrega.

Los tránsitos planetarios brindan una oportunidad invaluable para estudiar su atmósfera, órbitas, tamaños y composición. Un planeta en tránsito bloquea un porcentaje diminuto pero detectable de la luz de su estrella cuando pasa frente a él, y fue esta pequeña gota de luz lo que llevó a los investigadores a su descubrimiento. Dado que los exoplanetas con períodos prolongados orbitan lejos de sus estrellas, la posibilidad de detectar un planeta durante el tránsito ya es muy pequeña, lo que hace que el descubrimiento con CHEOPS sea una verdadera sorpresa.

Utilizando las técnicas de alta resolución de CHEOPS, se descubrió que su radio era 2,5 veces el radio de la Tierra, y se confirmó el período orbital alrededor de su estrella de poco más de 107 días. Además, utilizando observaciones de archivo de telescopios terrestres, su masa se puede estimar en aproximadamente 8,8 veces la de la Tierra.

“La cantidad de radiación de la estrella que cae en el Planeta D es muy pequeña en comparación con muchos otros exoplanetas conocidos. Si estuviera en nuestro sistema solar, entonces el No 2 Lobi di orbitaría entre Mercurio y Venus”, dice Mahmoud Reza Ushag, senior Investigador postdoctoral. en IAC, y coautor del artículo. “En combinación con su brillante estrella madre, su larga duración orbital y el escenario ideal a seguir, esto significa que el planeta d es muy emocionante: es un objeto extraordinario, sin equivalente conocido, que sin duda será un objeto clave para estudios futuros. “

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La mayoría de los exoplanetas del sistema solar descubiertos hasta ahora orbitan estrellas que son demasiado débiles para permitir un seguimiento detallado, lo que significa que sabemos muy poco sobre sus propiedades. Sin embargo, el Nu2 Lupi es lo suficientemente brillante como para ser un objeto atractivo para otros potentes telescopios espaciales como el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA, el futurista telescopio espacial James Webb, así como los principales observatorios de la Tierra. “Dadas sus características generales y su órbita, el Planeta D sería un objetivo excepcionalmente adecuado para el estudio de un exoplaneta con temperaturas atmosféricas moderadas alrededor de una estrella similar al Sol”, agrega Laetitia Delris.

Combinando los nuevos datos de CHEOPS con datos de archivo de otros observatorios, los investigadores encontraron que el planeta b es principalmente rocoso, mientras que los planetas cyd parecen tener grandes cantidades de agua rodeadas de hidrógeno y helio. De hecho, los planetas cyd contienen mucha más agua que la Tierra, una cuarta parte de la masa de cada uno es agua, en comparación con menos del 0,1% en la Tierra. Pero esta agua no es un líquido, es hielo a alta presión o vapor de agua a alta temperatura.

“Aunque ninguno de estos planetas sería habitable, su diversidad hace que el sistema sea muy emocionante y una gran perspectiva de futuro para mostrar cómo se formaron estos objetos y cómo han cambiado con el tiempo”, explica Enric Pallé, investigador y coautor del IAC. Artículo. “También podemos buscar anillos o lunas dentro del sistema Nu2 Lupi, porque la resolución extrema y la estabilidad de CHEOPS pueden permitirnos detectar objetos cercanos al tamaño de Marte”.

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CHEOPS está diseñado para recopilar datos de alta resolución de estrellas individuales que se sabe que albergan planetas, en lugar de un estudio más general de posibles exoplanetas alrededor de muchas estrellas. Este enfoque y precisión han demostrado ser muy útiles para comprender los sistemas planetarios alrededor de las estrellas que nos rodean.

“Estos emocionantes resultados demuestran una vez más el principal potencial de este satélite”, dice Enrique Bali. CHEOPS no solo nos dará una mejor comprensión de los exoplanetas conocidos, sino que, como lo demuestran este resultado y otros en la primera fase de la misión, nos permitirá descubrir nuevos planetas y revelar sus secretos “.