Los astrónomos han encontrado un planeta a solo 87 años luz de distancia que es casi exactamente del mismo tamaño que la Tierra, orbitando su estrella a una distancia que no se está quemando ni congelando.
Suena perfecto para Earth 2.0, ¿verdad? No tan rapido. El exoplaneta conocido como LP 791-18d ha sido arrastrado tan lejos de una órbita circular uniforme por otro planeta que su interior es probablemente un desastre turbulento que brota de su superficie en forma de volcanes furiosos.
Incluso si no es exactamente hogareño, el descubrimiento podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor cómo surgen las condiciones habitables en planetas similares a la Tierra.
“LP 791-18d está bloqueado por mareas, lo que significa que el mismo lado mira constantemente a su estrella”. dice el astrónomo Björn Benneke de la Universidad de Montreal en Canadá.
“El lado diurno probablemente sería demasiado cali ente para que exista agua líquida en la superficie. Pero la cantidad de actividad volcánica que sospechamos ocurre en todo el planeta podría sostener una atmósfera, lo que podría permitir que el agua se condense en el lado nocturno”.
LP 791-18 es una pequeña y fría estrella enana roja con solo el 14 por ciento de la masa y el 17 por ciento del radio del Sol. En 2019, Los astrónomos descubrieron que era el hogar de dos exoplanetas.; una súper-Tierra llamada LP 791-18b1,46 veces la masa de la Tierra y en una órbita de 0,94 días, y un mini-Neptuno llamado LP 791-18c
Debido a que la estrella es una de las más geniales conocidas por albergar exoplanetas, un equipo dirigido por el astrónomo Merrin Peterson de la Universidad de Montreal utilizó el telescopio espacial infrarrojo Spitzer para tomar 127 horas de observaciones casi continuas de la estrella. Allí, vieron leves caídas en la luz de las estrellas llamadas tránsitos que no fueron causadas por LP 791-18b ni por Lp 791-18c mientras orbitaban entre nosotros y la estrella.
Esto sugería la presencia de un tercer mundo previamente desconocido. Siguiendo con las observaciones de los telescopios terrestres, los investigadores confirmaron la presencia de LP 791-18d, un exoplaneta con 1,03 veces el radio y 0,9 veces la masa de la Tierra, en una órbita de 2,753 días alrededor de la estrella.
Eso está mucho más cerca de lo que está la Tierra del Sol, pero LP 791-18 también es mucho más frío, lo que significa que el exoplaneta recién descubierto todavía se encuentra en la zona habitable de la estrella, la región del espacio a una distancia de la estrella que teóricamente permite la entrada de líquido. agua en la superficie. No es tan caliente que el agua hierva, ni tan fría que se congele.
Sin embargo, esa proximidad presenta un problema diferente. La rotación del exoplaneta se “bloquea” en el mismo período que su órbita; en efecto, el mismo lado del mundo siempre mira hacia la estrella, de la misma manera que un lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra. En el caso de LP 791-18d, este ‘bloqueo de marea’ significa que un lado siempre está en la luz del día abrasadora y el otro en la noche perpetua.
El equipo capturó un total de 72 tránsitos: 43 tránsitos de LP 791-18d y 29 tránsitos de mini-Neptune LP 791-18c. Esto les permitió medir algo llamado variaciones de tiempo de tránsitoque ocurren cuando las interacciones gravitatorias entre los exoplanetas causan pequeñas variaciones en los tiempos de sus tránsitos.
A su vez, los investigadores pudieron calcular la masa del mini-Neptuno con mayor precisión, determinando que era el equivalente a 7,1 Tierras. Y también aprendieron que los dos exoplanetas pasan tan cerca uno del otro en sus trayectorias orbitales que el mini-Neptuno atrae al mundo más pequeño a una órbita claramente elíptica. Esto significa que, a medida que LP 791-18d se acerca y se aleja de la estrella, la gravedad cambiante estira y comprime el planeta, calentándolo desde adentro.
Este calentamiento interno podría manifestarse como actividad volcánica, que puede ser visible como una atmósfera espesa. Medirlo con un observatorio como el Telescopio Espacial James Webb podría arrojar algunas ideas sobre cómo planetas como la Tierra o Venus, ambos volcánicamente activos, pero que han tomado caminos evolutivos muy diferentes, terminan de la forma en que lo hacen.
“Una gran pregunta en astrobiología, el campo que estudia ampliamente los orígenes de la vida en la Tierra y más allá, es si la actividad tectónica o volcánica es necesaria para la vida”. dice la astrofísica Jessie Christiansen del Instituto de Tecnología de California.
“Además de proporcionar potencialmente una atmósfera, estos procesos podrían agitar materiales que de otro modo se hundirían y quedarían atrapados en la corteza, incluidos aquellos que creemos que son importantes para la vida, como el carbono”.
El descubrimiento demuestra cuán compleja puede ser la habitabilidad de una cosa y la importancia de estudiar cada sistema planetario de manera integral. Ya no es suficiente encontrar un mundo del tamaño de la Tierra en la zona templada de su estrella. Los impactos de los otros mundos en el sistema también necesitan ser considerados cuidadosamente.
Y es importante seguir encontrando y caracterizando estos mundos también, sean habitables o no. Nos muestran una amplia gama de resultados posibles para los exoplanetas que aparentemente son similares a la Tierra y evalúan la probabilidad de condiciones habitables en la galaxia más amplia.
“Este descubrimiento es solo un primer paso”, dice la astrónoma Karen Collins del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.
“Con el potencial para continuar estudiando este planeta con el Telescopio Espacial James Webb, podremos afinar nuestras observaciones y aprender más sobre la probable atmósfera volcánica del planeta. Los descubrimientos futuros nos ayudarán a comprender cómo los ingredientes de la vida podrían tener llegado a estar en mundos distintos al nuestro”.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.