La Tierra y sus vecinos: nuevos datos sobre 126 exoplanetas

¿Es único nuestro Sistema Solar en el contexto cósmico? Desde hace muchos años, los astrónomos han intentado descubrir si difiere de otros sistemas estelares con planetas orbitando alrededor de ellos. Recientemente, un equipo internacional de planetólogos ha dado un importante paso hacia la resolución de este eterno misterio cósmico.

En tres años, los científicos analizaron miles de fórmulas, calcularon las masas de 120 exoplanetas confirmadas y 6 candidatas a este estatus, ubicadas en la parte norte del cielo. El resultado es un extenso catálogo que describe detalladamente la singularidad y exotismo de los mundos alienígenas, así como sus similitudes y diferencias con nuestro sistema estelar. Los descubrimientos se han publicado en The Astrophysical Journal Supplement.

El catálogo incluye un amplísimo espectro de objetos que orbitan alrededor de estrellas de los más diversos tipos. Se ha elaborado a partir de datos obtenidos por el telescopio espacial TESS de la NASA en colaboración con el Observatorio W.M. Keck, situado en Maunakea (Hawái). "Con esta información podremos responder a las preguntas sobre cómo encaja nuestro Sistema Solar en el magnífico tapiz del cosmos", afirmó Stephen Kane, astrofísico de la Universidad de California en Riverside y principal investigador del relevamiento TESS-Keck.

Uno de los objetos más extraordinarios del catálogo es un sub-neptuno de densidad increíblemente alta, lo que lo hace extremadamente masivo y asombrosamente compacto a la vez. Designado como TOI-1824 b, este exoplaneta es casi 19 veces más masivo que la Tierra, pero su tamaño es solo 2,6 veces mayor.

"Los planetas de ese tamaño suelen tener entre 6 y 12 masas terrestres", explicó Joseph Murphy, estudiante de posgrado de la Universidad de California en Santa Cruz y coautor del estudio. Este "extraño exoplaneta", como lo llamó Murphy, podría estar formado por un núcleo rocoso rodeado de una atmósfera de hidrógeno extraordinariamente tenue, o bien por un núcleo acuoso sobre el que se extiende una envoltura de vapor.

Otro ejemplo extremo es TOI-1798 c, una supertierra que orbita en una trayectoria ultracompacta alrededor de su estrella anfitriona, una enana naranja, completando una revolución en menos de 12 horas. TOI-1798 c también tiene una compañera, el sub-neptuno TOI-1798 b con un periodo orbital de unos 8 días.

"Mientras que la mayoría de los planetas conocidos orbitan a sus estrellas más rápido que Mercurio alrededor del Sol, los planetas con periodos ultracortos son un extremo completamente diferente", señaló Alex Polanski, estudiante de posgrado del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Kansas y autor principal del artículo.

Se cree que la supertierra TOI-1798 c probablemente perdió su atmósfera, si alguna vez la tuvo, debido a las condiciones extremas y los efectos destructivos de la intensa radiación de su estrella anfitriona.

El equipo de astrónomos también descubrió dos nuevos planetas orbitando una estrella similar al Sol. Uno de ellos es un sub-saturno, con masa y radio entre los valores de Neptuno y Saturno. Conocido como TOI-1386 b, completa una órbita alrededor de su sol en 26 días, mientras que su compañero, un planeta con una masa también cercana a la de Saturno, orbita la misma estrella cada 227 días.

"Se debate si los sub-saturno son realmente raros o si simplemente aún no hemos ideado métodos efectivos para detectarlos", comentó Michelle Hill, estudiante de posgrado de la Universidad de California en Riverside. "Por eso, el planeta TOI-1386 b es una importante adición a este grupo".

Las planetas propias no son visibles a simple vista en los datos obtenidos. Sin embargo, su presencia se delata por las oscilaciones periódicas de las estrellas alrededor de las cuales orbitan, causadas por la atracción de los planetas. Durante su periodo orbital, los planetas atraen a las estrellas anfitrionas, haciéndolas oscilar. Los astrónomos detectan estas oscilaciones si el color aparente de la luz se desplaza ligeramente hacia el azul cuando se acerca al telescopio, y hacia el rojo cuando se aleja, debido al conocido efecto Doppler: el cambio en la frecuencia de las ondas, ya sean sonido, luz u otras, provenientes de una fuente que se mueve respecto al observador.

Mediante las mediciones de velocidad radial, los astrónomos no solo descubren nuevos exoplanetas, sino que también aprenden más sobre sus características.

"La sola misión TESS tiene miles de planetas no confirmados. Por eso, lanzamientos masivos de nuevos catálogos como este se volverán rutinarios a medida que los astrónomos aprecien realmente la escala de la diversidad de los mundos alienígenas que podemos observar en nuestro tiempo", afirmó Ian Crossfield, profesor asociado del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Kansas y también coautor del estudio.