A partir del 1 de marzo de 2018, 3,741 exoplanetas se han confirmado en 2.794 sistemas, con 622 sistemas que tienen más de un planeta. La mayor parte del crédito por estos descubrimientos va al telescopio espacial Kepler, que ha descubierto aproximadamente 3500 planetas y 4500 candidatos planetarios. A raíz de todos estos descubrimientos, el enfoque ha cambiado de puro descubrimiento a investigación y caracterización.
A este respecto, los planetas detectados utilizando el Método de tránsito son especialmente valiosos ya que permiten el estudio de estos planetas en detalle. Por ejemplo, un equipo de astrónomos descubrió recientemente tres Super-Tierras en órbita alrededor de una estrella conocida GJ 9827, que se encuentra a solo 100 años luz (30 parsecs) de la Tierra. La proximidad de la estrella, y el hecho de que está orbitada por múltiples Super-Tierras, hace que este sistema sea ideal para estudios detallados de exoplanetas.
El estudio, titulado "Un sistema de tres súper tierras que transitan el difunto K-Dwarf GJ 9827 en treinta Parsecs", apareció recientemente en línea. El estudio fue dirigido por Joseph E. Rodriguez del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica e incluyó a miembros de la Universidad de Texas en Austin, la Universidad de Columbia, el Instituto de Tecnología de Massachusetts y el Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA.
Al igual que con todos los descubrimientos de Kepler, estos planetas se descubrieron utilizando el Método de tránsito (también conocido como Photometry de tránsito), donde se monitorean las estrellas para detectar caídas periódicas de brillo. Estas caídas son el resultado de exoplanetas que pasan por delante de la estrella (es decir, en tránsito) en relación con el observador. Si bien este método es ideal para imponer restricciones sobre el tamaño y los períodos orbitales de un planeta, también puede permitir la caracterización de exoplanetas.
Básicamente, los científicos pueden aprender cosas sobre sus atmósferas midiendo los espectros producidos por la luz de la estrella a medida que atraviesa la atmósfera del planeta. En combinación con las mediciones de la velocidad radial de la estrella, los científicos también pueden imponer restricciones en la masa y el radio del planeta y pueden determinar cosas sobre la estructura interior del planeta.
Por el bien de su estudio, el equipo analizó los datos obtenidos por el K2 misión, que mostró la presencia de tres Super-Tierras alrededor de la estrella GJ 9827 (GJ 9827 b, c, yd). Desde que presentaron inicialmente su trabajo de investigación en septiembre de 2017, la presencia de estos planetas ha sido confirmada por otro equipo de astrónomos. Como el Dr. Rodríguez le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Detectamos tres planetas del tamaño de la súper Tierra orbitando en una configuración muy compacta. Específicamente, los tres planetas tienen radios de 1.6, 1.2 y 2.1 veces el radio de la Tierra y todos orbitan su estrella anfitriona en 6.2 días. Notamos que este sistema fue descubierto independientemente (simultáneamente) por otro equipo de la Universidad Wesleyan (Niraula et al. 2017) ".
Estos tres exoplanetas son especialmente interesantes porque el mayor de los dos tiene radios que los colocan en el rango entre ser rocoso o gaseoso. Pocos de estos exoplanetas se han descubierto hasta ahora, lo que hace de estos tres un objetivo principal para la investigación. Rodríguez explicó:
“Los planetas del tamaño de la Súper Tierra son el tipo de planeta más común que conocemos, pero no tenemos uno en nuestro propio sistema solar, lo que limita nuestra capacidad de comprenderlos. Son especialmente importantes porque sus radios abarcan la transición de roca a gas (como discuto más adelante en una de las otras respuestas). Esencialmente, los planetas más grandes que 1.6 veces el radio de la Tierra son menos densos y tienen atmósferas gruesas de hidrógeno / helio, mientras que los planetas más pequeños son muy densos con poca o ninguna atmósfera ".
Otra cosa interesante acerca de estas súper-Tierras es cómo sus cortos períodos orbitales, que son 1.2, 3.6 y 6.2 días, respectivamente, darían como resultado temperaturas bastante altas. En resumen, el equipo estima que las tres súper Tierras experimentan temperaturas de superficie de 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) y 680 K (407 ° C; 764 ° F), respectivamente.
En comparación, Venus, el planeta más caliente del Sistema Solar, experimenta temperaturas de superficie de 735 K (462 ° C; 863 ° F). Entonces, mientras que las temperaturas en Venus son lo suficientemente altas como para derretir el plomo, las condiciones en GJ 9827 b son lo suficientemente altas como para derretir el bronce.
Sin embargo, lo más significativo de este descubrimiento son las oportunidades que podría proporcionar para la caracterización de exoplanetas. A solo 100 años luz de la Tierra, será relativamente fácil para los telescopios de próxima generación (como el James Webb Space Telescope) realizar estudios de sus atmósferas y proporcionar una imagen más detallada de este sistema de planetas.
Además, estos tres planetas extraños están todos en el mismo sistema, lo que hace que la realización de campañas de observación sea mucho más fácil. Como concluyó Rodríguez:
“El sistema GJ 9827 es único porque un planeta es más pequeño que este límite, un planeta es más grande y el tercer planeta tiene un radio de ~ 1.6 veces el radio de la Tierra, justo en esa frontera. Entonces, en un sistema, tenemos planetas que abarcan esta transición de roca a gas. Esto es importante porque podemos estudiar la atmósfera de estos planetas, buscar diferencias en la composición de sus atmósferas y comenzar a entender por qué esta transición ocurre a 1.6 veces el radio de la Tierra. Dado que los tres planetas orbitan la misma estrella, el efecto de la estrella anfitriona se mantiene constante en este "experimento". Por lo tanto, si estos tres planetas en GJ 9827 estuvieran orbitando en su lugar tres estrellas separadas, tendríamos que preocuparnos por cómo la estrella anfitriona está influyendo o afectando la atmósfera del planeta. En el sistema GJ 9827, no tenemos que preocuparnos por esto ya que orbitan la misma estrella ".
