TESS descobreix un planeta de la mida de Mart però amb la composició de Mercuri

El nou món en ebullició, que gira al voltant de la seva estrella a una distància extraordinàriament propera, és un dels exoplanetes més lleugers trobats fins ara.

La missió TESS ha descobert un planeta de període ultracurt (USP) que a més és superlleuger. El planeta es diu GJ 367 b i orbita la seva estrella en només vuit hores!. El planeta és de la mida de Mart i té la meitat de massa que la Terra, cosa que el converteix en un dels planetes més lleugers descoberts fins ara.

Clic per engrandir. Recreació artística de GJ 367b orbitant al seu Sol. Crèdit: arover.net

Els planetes de període ultracurt són mons petits i compactes que giren al voltant de les estrelles a curta distància, completant una òrbita -i un únic i abrasador any- en menys de 24 hores. La manera com aquests planetes van arribar a tenir configuracions tan extremes és un dels continus misteris de la ciència exoplanetària.

Ara, els astrònoms han descobert un planeta de període ultracurt (USP) que també és superlleuger. El planeta es diu GJ 367 b i orbita la seva estrella en només vuit hores!.

En orbitar una estrella propera que està a 31 anys llum del nostre sol, GJ 367 b està prou a prop perquè els investigadors puguin determinar propietats del planeta que no eren possibles amb els USP detectats anteriorment. Per exemple, l'equip va determinar que GJ 376 b és un planeta rocós i probablement conté un nucli sòlid de ferro i níquel, similar a l'interior de Mercuri.

A causa de la seva extrema proximitat a la seva estrella, els astrònoms estimen que GJ 376 b rep 500 vegades més radiació que la que la Terra rep del Sol. Com a resultat, la part diürna del planeta bull a una temperatura de fins a 1.500 graus Celsius. Sota aquestes temperatures extremes, qualsevol atmosfera important s'hauria evaporat fa temps, juntament amb qualsevol signe de vida, almenys tal com la coneixem.

Però hi ha la possibilitat que el planeta tingui companys habitables. La seva estrella és una nana vermella, o una nana M, un tipus d'estrella que sol albergar múltiples planetes. El descobriment de GJ 367 b al voltant d'una estrella d'aquest tipus apunta a la possibilitat que hi hagi més planetes en aquest sistema, cosa que podria ajudar els científics a entendre els orígens de GJ 376 b i altres planetes de període ultracurt.

"Per a aquesta mena d'estrella, la zona habitable estaria en algun lloc entre una òrbita de dues a tres setmanes", diu el membre de l'equip George Ricker, científic investigador principal de l'Institut Kavli d'Astrofísica i Investigació Espacial del MIT. "Com que aquesta estrella està tan a prop i és tan brillant, tenim moltes possibilitats de veure altres planetes en aquest sistema. És com si hi hagués un senyal que digués: Cerca aquí planetes addicionals!".

Els resultats de l'equip apareixen a la revista Science. L'estudi el van dirigir investigadors de l'Institut de Recerca Planetària del Centre Aeroespacial Alemany, en col·laboració amb un grup internacional d'investigadors, inclosos els coautors del MIT; Ricker, Roland Vanderspek i Sara Seager. 

Proves de trànsit

El nou planeta va ser descobert pel Satèl·lit per a l'estudi del trànsit dels exoplanetes (TESS) de la NASA, una missió dirigida pel MIT, de la qual Ricker és investigador principal. El TESS vigila el cel a la recerca de canvis a la brillantor de les estrelles més properes. Els científics busquen a les dades del TESS els trànsits, és a dir, les caigudes periòdiques de la llum estel·lar que indiquen que un planeta creua i bloqueja breument la llum d'una estrella.  

Durant aproximadament un mes al 2019, TESS va registrar una zona del cel austral que incloïa l'estrella GJ 376. Els científics del MIT i d'altres llocs van analitzar les dades i van detectar un objecte en trànsit amb una òrbita ultracurta de vuit hores. Van fer diverses proves per assegurar-se que el senyal no procedia d'una font "falsa positiva", com una estrella binària eclipsant de primer pla o de fons.

Després de confirmar que l'objecte era realment un planeta de període ultracurt, van observar l'estrella del planeta més de prop, utilitzant el Cercador de Planetes de Velocitat Radial d'Alta Precisió (HARPS). (HARPS), un instrument instal·lat al telescopi de l'Observatori Europeu Austral a Xile.

A partir d'aquests mesuraments, van determinar que el planeta es troba entre els més lleugers descoberts fins ara, amb un radi del 72% i una massa del 55% de la Terra. Aquestes dimensions indiquen que el planeta té probablement un nucli ric en ferro. 

A continuació, els investigadors van reduir diverses possibilitats de la composició interior del planeta i van descobrir que l'escenari que s'ajustava millor a les dades mostraven que un nucli de ferro constituïa probablement el 86% de l'interior del planeta, similar a la composició de Mercuri.  

"Trobem un planeta de la mida de Mart que té la composició de Mercuri", diu Vanderspek, científic principal de recerca al MIT. "Està entre els planetes més petits detectats fins ara, i està girant al voltant d'una nana M en una òrbita molt estreta".

Clic per engrandir. Il·lustració de la NASA del satèl·lit TESS. Crèdit: NASA-Centre
de vol espacial Goddard.

A mesura que els científics continuen estudiant GJ 367 b i la seva estrella, esperen detectar senyals d'altres planetes al sistema. Les propietats d'aquests planetes -com el seu espaiat i orientació orbital- podrien proporcionar pistes sobre com van sorgir GJ 367 b i altres planetes de període ultracurt. 

"Entendre com aquests planetes s'acosten tant a les estrelles amfitriones és una mica una història de detectius", diu Natalia Guerrero, membre de l'equip de TESS. "Per què a aquest planeta li falta la seva atmosfera exterior? Com es va acostar? Va ser un procés pacífic o violent? Esperem que aquest sistema ens doni una mica més d'informació".

Aquesta investigació va ser recolzada parcialment per la NASA.

Ho he vist aquí.