Primera prueba sólida de un exoplaneta rocoso

Exoplaneta

Se miden finalmente la densidad y masa del exoplaneta más pequeño.

El mayor conjunto de medidas de HARPS jamás hechas ha establecido sólidamente la naturaleza del planeta más pequeño y de órbita más rápida conocido, CoRoT-7b, revelando su masa como de cinco veces la de la Tierra. Combinado con el radio conocido de CoRoT-7b, que es menor de dos veces el de nuestro hogar terrestre, nos dice que la densidad del exoplaneta es bastante similar a la de la Tierra, lo que sugiere que es un mundo rocoso sólido. El extenso conjunto de datos también revela la presencia de otra de las conocidas como súper-Tierras en este sistema solar alienígena.

“Esto es ciencia en su versión mas sorprendente y emocionante”, dijo Didier Queloz, líder del equipo que realizó las observaciones. “Hicimos todo lo que pudimos para saber qué aspecto tenía el objeto descubierto por el satélite y encontramos un sistema único”.

En febrero de 2009, el descubrimiento del satélite CoRoT de un pequeño exoplaneta alrededor de una estrella bastante poco notable de nombre TYC 4799-1733-1 fue anunciado un año después de su detección y tras varios meses de laboriosas medidas con muchos telescopios terrestres, incluyendo varias de ESO. La estrella, conocida como CoRoT-7, está situada en la constelación de Monoceros (el Unicornio) a una distancia de aproximadamente 500 años luz. Ligeramente más pequeña y fría que el Sol, CoRoT-7 también se cree que es más joven, con una edad de aproximadamente 1500 millones de años.

Cada 20,4 horas, el planeta eclipsa una pequeña fracción de la luz de la estrella durante una hora en una parte entre 3000. Este planeta, conocido como CoRoT-7b, está a sólo 2,5 millones de kilómetros de distancia de su estrella madre, o 23 veces más cerca de lo que está Mercurio del Sol. Tiene un radio que es aproximadamente un 80% mayor que el de la Tierra.

El conjunto inicial de medidas, no obstante, no pudo proporcionar la masa del exoplaneta. Tal resultado requería de medidas extremadamente precisas de la velocidad de la estrella, que se ve arrastrada una diminuta cantidad debido al tirón gravitatorio del exoplaneta en órbita. El problema con CoRoT-7b es que estas diminutas señales se ven difumindas por la actividad estelar en forma de “manchas estelares” (como las manchas solares de nuestro Sol), las cuales son regiones más frías de la superficie de la estrella. Por tanto, la señal principal está vinculada a la rotación de la estrella, que hace una revolución completa en aproximadamente 23 días.

Para lograr una respuesta, los astrónomos tenían que servirse del mejor dispositivo de búsqueda de planetas en el mundo, el espectrógrafo Buscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta Precisión (HARPS) unido al telescopio de 3,6 metros deESO en el Observatorio de La Silla en Chile.

“Incluso aunque HARPS no tiene rival cuando se trata de detectar exoplanetas pequeños, las medidas de CoRoT-7b demostraron ser tan exigentes que tuvimos que recopilar otras 70 horas de observación de la estrella”, dice el coautor François Bouchy.

HARPS cumplió, permitiendo a los astrónomos descubrir la señal de 20,4 horas en los datos. Esta cifra les llevó a deducir que la masa de CoRoT-7b es de aproximadamente cinco veces la de la Tierra, colocándola en una extraña compañía como uno de los exoplanetas más ligeros encontrados hasta el momento.

“Dado que la órbita de los planetas está alineada de forma que podemos verlos cruzando la cara de su estrella madre – es lo que se conoce como tránsito — podemos realmente medir, y no simplemente deducir, la masa del exoplaneta, la cual es la menor que se ha medido con exactitud para un exoplaneta”, dice el miembro del equipo Claire Moutou. “Además, dado que tenemos tanto el radio como la masa, podemos determinar la densidad y lograr una mejor idea de la estructura interna de este planeta”.

Con una masa mucho más cercana a la de la Tierra que, por ejemplo, las 17 masas terrestres del gigante de hielo Neptuno, CoRoT-7b pertenece a la categoría de exoplanetas “súper-Tierras”. Se han detectado aproximadamente una docena de estos cuerpos, aunque en el caso de CoRoT-7b, esta es la primera vez que se mide la densidad de uno de tales exoplanetas. La densidad calculada está cercana a la de la Tierra, sugiriendo que la composición del planeta es similarmente rocosa.

“CoRoT-7b apareció en unas medidas astronómicas que son toda una hazaña. Las extraordinarias curvas de luz del telescopio espacial CoRoT nos dieron las mejores medidas del radio, y HARPS la mejor medida de masa para un exoplaneta. Ambas fueron necesarias para descubrir un planeta rocoso de la misma densidad que la Tierra”, dice el coautor Artie Hatzes.

CoRoT-7b ostenta otra distinción como el exoplaneta conocido más cercano a su estrella madre, lo cual también lo hace el más rápido — orbita a su estrella a una velocidad de más de 750 000 kilómetros por hora, más de siete veces más rápido que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol. “De hecho, CoRoT-7b está tan cerca que el lugar podría ser perfectamente el Infierno de Dante, con una temperatura probable en su “cara diurna” por encima de 2000 grados y -200 en su cara nocturna. Los modelos teóricos sugieren que el planeta puede tener lava u océanos hirviendo en su superficie. Con unas condiciones tan extremas este planeta no es, definitivamente, un lugar para que se desarrolle la vida”, dice Queloz.

Como último testimonio de la sublime precisión de HARPS, los astrónomos encontraron en su conjunto de datos que CoRoT-7 alberga otro exoplaneta ligeramente más alejado que CoRoT-7b. Conocido como CoRoT-7c, orbita a su estrella madre en 3 días y 17 horas y tiene una masa de aproximadamente ocho veces la de la Tierra, por lo que también está clasificado como súper-Tierra. Al contrario que CoRoT-7b, este mundo hermano no pasa frente a su estrella desde el punto de vista de la Tierra, por lo que los astrónomos no pueden medir su radio y por tanto su densidad.

Dados estos hallazgos, CoRoT-7 se mantiene como la primera estrella conocida en tener un sistema planetario compuesto de dos súper-Tierras de periodo corto con una que transita a su estrella madre.


Artículo de Referencia

Fecha Original: 16 de septiembre de 2009
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Comment (1)

  1. Primera prueba sólida de un exoplaneta rocoso…

    El mayor conjunto de medidas de HARPS jamás hechas ha establecido sólidamente la naturaleza del planeta más pequeño y de órbita más rápida conocido, CoRoT-7b, revelando su masa como de cinco veces la de la Tierra. Combinado con el radio conocido de CoR…

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