26/06/2020

Descubiertas dos supertierras alrededor de la enana roja más brillante del vecindario solar

Un equipo internacional de astrónomos ha encontrado el sistema planetario múltiple más cercano conocido. En torno a su estrella, localizada a unos 10,7 años luz, giran dos planetas más masivos que la Tierra, pero podría haber un tercero, que de confirmarse, estaría dentro de la zona de habitabilidad. La proximidad de este sistema facilitará el estudio de atmósferas exoplanetarias e incluso la búsqueda de indicios de vida.

Descubiertas dos supertierras alrededor de la enana roja más brillante del vecindario solar

Desde el hallazgo en 1995 del primer planeta fuera de nuestro sistema solar, ya se han detectado más de 4.000 exoplanetas. Actualmente el desafío consiste en caracterizarlos y en explorar las posibilidades de que contengan agua o, incluso, alguna forma de vida, un escenario en el que los más cercanos resultan idóneos.

Ahora, un trabajo publicado esta semana en la revista Science, anuncia el descubrimiento de dos supertierras y un posible tercer planeta en torno a una estrella vecina, conformando el sistema planetario compacto más cercano conocido.

“Estos planetas proporcionarán las mejores oportunidades para estudios más detallados, incluida la búsqueda de vida fuera de nuestro sistema solar”, destaca la autora principal, Sandra Jeffers, investigadora en el Instituto de Astrofísica de la Universidad de Gotinga (Alemania).

La estrella es una enana roja, el tipo más común en la Vía Láctea, llamada Gliese 887 o GJ887. Se sitúa a unos 10,7 años luz (la duodécima estrella más cercana), presenta una masa equivalente a la mitad de la de nuestro Sol y una temperatura de unos 3.400 grados (2.100 grados más fría que nuestra estrella).

“Hemos hallado dos supertierras, o planetas más masivos que la Tierra, en torno a GJ887”, señala Eloy Rodríguez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que ha participado en el hallazgo.

“Los planetas, denominados GJ887b y GJ887c, presentan respectivamente una masa mínima de unas cuatro y siete veces la terrestre –añade–, y ambos giran alrededor de su estrella a una distancia menor que la zona de habitabilidad, o región en la que sería posible la existencia de agua líquida en superficie. Sin embargo, el segundo orbita muy cerca del borde interno de esa zona. Además, hemos encontrado indicios de la existencia de una tercera supertierra que, de confirmarse, se hallaría dentro de la zona de habitabilidad”.

GJ887 se convierte así en uno de los sistemas multiplanetarios más cercanos conocidos, solo por detrás de los de Próxima Centauri y Wolf359, situados a 4,2 y 7,9 años luz de distancia y con dos planetas detectados en cada uno de ellos. El nuevo sistema constituye el más compacto, con sus dos planetas girando en torno a la estrella cada 9,3 y 21,8 días, y el tercer candidato cada 51 días.

“Dada su masa mínima, en principio podrían ser supertierras rocosas, pero esto no lo sabemos con seguridad”, apunta Pedro J. Amado, también coautor e investigador del IAA-CSIC. “A falta de una medida del radio, que no tenemos porque los planetas no transitan, no podemos determinar su densidad media. Además, dependiendo de la inclinación de la órbita con respecto a nosotros, las masas podrían ser mucho mayores y pasar al rango de los minineptunos, con mayor contenido de agua en su estructura”.

Una enana roja particularmente ‘tranquila’

Las estrellas enanas rojas muestran, no obstante, una característica que podría dificultar la presencia de vida en los planetas que las rodean: se trata de estrellas que muestran una actividad superficial mucho mayor que las de tipo solar, con fulguraciones magnéticas relativamente frecuentes.

En este sentido, GJ887 puede resultar especialmente interesante. A diferencia de Próxima Centauri y de Wolf359, que presentan gran actividad magnética en sus superficies, parece tratarse de una estrella muy tranquila. Ha sido observada durante tres meses con el espectrógrafo HARPS, unos de los instrumentos cazaplanetas más precisos, y se han empleado datos de archivo de varios espectrógrafos que abarcan más de veinte años, además de observaciones fotométricas desde tierra y desde el espacio.

“Con todos estos datos no hemos detectado fulguraciones –apunta Rodríguez–. Incluso la detección fotométrica de actividad magnética superficial es muy débil, lo que hace de este sistema planetario un candidato muy interesante para investigar la existencia de planetas rocosos susceptibles de albergar vida”.

A la alta estabilidad de GJ887 se suman su proximidad y su alto brillo aparente, ya que se trata de la enana roja más masiva del entorno solar y, por tanto, la de mayor radio. Esto hace que sus planetas constituyan candidatos ideales para investigar la posible presencia de atmósferas y moléculas concretas con instrumentación de nueva generación, como el telescopio espacial James Webb, cuyo lanzamiento está previsto para marzo de 2021.

Colaboración RedDots y efecto Doppler

Estos exoplanetas se han hallado en el marco de la colaboración internacional RedDots (Puntos rojos) gracias a la técnica Doppler, que permite medir las pequeñas oscilaciones de la estrella causadas por la atracción gravitacional de los planetas mientras giran en torno a ella.

En este estudio, desde España participan, además del IAA-CSIC, el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC-IEEC).

“Como Gliese 887 es aproximadamente la mitad del tamaño de nuestro Sol significa que la zona habitable está más cerca de la enana roja que la distancia de la Tierra al Sol”, declara Enric Pallé, investigador del IAC y coautor del trabajo, quien destaca dos de los descubrimientos de RedDots.

El primero es que Gliese 887 tiene muy pocas manchas estelares. Si fuera tan activa como nuestro Sol, es probable que un fuerte viento estelar (que desplaza material que puede erosionar la atmósfera de un planeta) barriera las atmósferas de los planetas. Por tanto, los descubiertos ahora podrían haber retenido sus atmósferas originales, o tener atmósferas más densas que la Tierra y, potencialmente, albergar vida, a pesar de que GJ 887 recibe más luz que la Tierra.

“La otra característica es que el brillo de Gliese 887 es casi constante. Por lo tanto, será relativamente fácil detectar las atmósferas de los planetas de este sistema de supertierras, y por eso se convierte en un objetivo principal para el telescopio  James Webb, sucesor del Hubble”, apunta el coautor Rafael Luque, vinculado al IAC y la Universidad de La Laguna.

«Si alguien tuviera que vivir alrededor de una enana roja, elegiría una estrella tranquila como GJ 887», valora en un artículo paralelo en Science el astrónomo Melvyn Davies de la Universidad de Lund (Suecia), que concluye: «Si otras observaciones confirman la presencia del tercer planeta en la zona habitable, entonces este sistema planetario podría convertirse en uno de los más estudiados del vecindario solar».

Referencia:

S. V. Jeffers et al. «A multiple planet system of super-Earths orbiting the brightest red dwarf star GJ887». Science, junio de 2020.

Sobre RedDots:

En 2016, el equipo de Astronomía de RedDots encontró el exoplaneta más cercano al Sol, que posee aproximadamente la misma masa que la Tierra y orbita en torno a Proxima Centauri. Le siguió en 2018 el anuncio de una supertierra en órbita alrededor de la estrella de Barnard, la segunda estrella más cercana al Sol. El equipo también anunció en 2019 un sistema de tres planetas que orbitan alrededor de la estrella enana roja GJ 1061, un poco más lejana que GJ 887.

Red Dots fue iniciada por el investigador del IEEC Guillem Anglada-Escudé, y todavía participa como coinvestigador principal junto con Sandra Jeffers de la Universidad de Göttingen. El investigador Ignasi Ribas del ICE (CSIC-Institut d’Estudis Espacials de Catalunya o IEEC) también es coautor de este artículo.

Fuente: IAA-CSIC