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Medición pionera de un planeta de fuera de nuestro sistema solar con solo la mitad de la masa de Venus

Un equipo de astrónomos ha utilizado el VLT (Very Large Telescope), del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile, para obtener datos nuevos y reveladores sobre los planetas que hay alrededor de una estrella cercana, L 98-59. Esos planetas son similares a los de la zona interior de nuestro sistema solar, o sea Mercurio, Venus, Tierra y Marte.

Entre los hallazgos, destaca el de un planeta con la mitad de la masa de Venus. Ese exoplaneta (planeta de fuera de nuestro sistema solar) es el más ligero medido hasta la fecha mediante la técnica de la velocidad radial. También se ha descubierto un mundo oceánico y un posible planeta en la zona habitable (la franja orbital en la que el calor que llega de la estrella es el idóneo para permitir la existencia de agua líquida en la superficie de un planeta.

“El planeta que hay en la zona habitable puede tener una atmósfera que podría proteger y mantener la vida”, afirma María Rosa Zapatero Osorio, astrónoma del Centro de Astrobiología de Madrid (España) y una de las autoras del estudio.

Estos resultados son un paso importante en la búsqueda de vida en planetas del tamaño de la Tierra fuera del Sistema Solar. La detección de biofirmas en un exoplaneta depende de la capacidad de estudiar su atmósfera, pero los telescopios actuales no son lo suficientemente grandes como para lograr la resolución necesaria que permita obtener esta información de planetas rocosos pequeños. El sistema planetario recientemente estudiado, llamado L 98-59 por su estrella, es un interesante objetivo para futuras observaciones de atmósferas de exoplanetas. Orbita una estrella que se encuentra a solo 35 años-luz de distancia y se ha descubierto que alberga planetas rocosos, como la Tierra o Venus, que están lo suficientemente cerca de la estrella como para estar calientes.

Con la contribución del VLT del ESO, el equipo pudo inferir que tres de los planetas pueden contener agua en sus interiores o en sus atmósferas. Los dos planetas del sistema L 98-59 más cercanos a la estrella son, probablemente, planetas secos, pero podrían tener pequeñas cantidades de agua, mientras que hasta el 30% de la masa del tercer planeta podría ser agua, lo que lo convierte en un mundo oceánico.

Además, el equipo detectó exoplanetas “ocultos” que no habían sido hallados previamente en este sistema planetario. Descubrieron un cuarto planeta y sospechan que hay un quinto en una zona a la distancia correcta de la estrella como para que exista agua líquida en su superficie. “Tenemos indicios de la presencia de un planeta terrestre en la zona habitable de este sistema”, explica Olivier Demangeon, investigador del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio de la Universidad de Oporto (Portugal) y autor principal del nuevo estudio.

El estudio representa un avance técnico, ya que los astrónomos pudieron determinar, utilizando el método de la velocidad radial, que el planeta más interno del sistema tiene solo la mitad de la masa de Venus. Esto lo convierte en el exoplaneta más ligero que haya sido medido utilizando esta técnica, que analiza el sutil bamboleo de la estrella causado por el diminuto tirón gravitatorio de sus planetas en órbita.

El equipo utilizó el instrumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations), instalado en el VLT, para estudiar a L 98-59. “Sin la precisión y estabilidad que proporciona ESPRESSO, esta medición no hubiera sido posible”, afirma Zapatero Osorio. “Este es un paso adelante en nuestra capacidad para medir las masas de los planetas más pequeños más allá del Sistema Solar”.

En 2019, la comunidad astronómica detectó, por primera vez, tres de los planetas de L 98-59 con el satélite TESS de la NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Este satélite astronómico utiliza una técnica llamada método de tránsito —en el que se utiliza la disminución en la luz procedente de la estrella causada por un planeta que pasa por delante para inferir las propiedades del planeta— con el fin de detectar los planetas y medir sus tamaños. Sin embargo, hasta que Demangeon y su equipo no dispusieron de las mediciones de velocidad radial realizadas con ESPRESSO y su predecesor, HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), instalado en el Telescopio de 3,6 metros de la Silla, del ESO, no pudieron detectar los planetas adicionales y medir las masas y los radios de los tres primeros. “Si queremos saber de qué está hecho un planeta, lo mínimo que necesitamos es su masa y su radio”, explica Demangeon.

El equipo espera continuar estudiando el sistema con el próximo Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, la ESA y la CSA, mientras que el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) del ESO, en fase de construcción en el desierto chileno de Atacama y que comenzará sus observaciones en 2027, también será ideal para estudiar estos planetas. “El instrumento HIRES del ELT puede tener la capacidad de estudiar las atmósferas de algunos de los planetas del sistema L 98-59, complementando así al JWST desde tierra”, afirma Zapatero Osorio.

“Este sistema anuncia lo que está por venir”, añade Demangeon. “Nosotros, como sociedad, hemos estado buscando planetas terrestres desde el nacimiento de la astronomía y ahora, finalmente, nos estamos acercando cada vez más a la detección de un planeta terrestre, en la zona habitable alrededor de su estrella, cuya atmósfera podríamos estudiar”.

Demangeon y sus colegas exponen los detalles técnicos de su hallazgo en la revista académica Astronomy & Astrophysics.

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