Descubren dos sistemas planetarios alrededor de estrellas similares al Sol

Un equipo de investigadores brasileños ha utilizado el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA para descubrir dos nuevos sistemas planetarios, que se mueven en torno a dos estrellas semejantes al Sol o análogos solares. Los planetas están ubicados en dos sistemas estelares separados, conocidos como TOI-2141 y TOI-1736.

Un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics revela el hallazgo de dos nuevos sistemas planetarios que orbitan alrededor de estrellas similares a nuestro Sol, a una distancia menor a los 300 años luz de la Tierra. El estudio fue dirigido por el Dr. Eder Martioli, científico del Laboratorio Nacional de Astrofísica de Brasil e investigador asociado de la NASA y del Observatorio de la Alta Provenza, en Francia.

Según una nota de prensa, este tipo de descubrimientos amplían nuestra comprensión de la formación y evolución de los planetas alrededor de estrellas similares al Sol y su posible habitabilidad, pero además permiten mediciones más precisas de las propiedades físicas de estos planetas, teniendo en cuenta las semejanzas entre la estrella anfitriona y nuestro Sol.

TOI-2141 se encuentra a unos 250 años luz de distancia de la Tierra: es una estrella un poco más antigua que nuestro Sol, pero que tiene casi exactamente el mismo tamaño. En tanto, TOI-1736 está a 290 años luz de distancia y tiene aproximadamente la misma edad y temperatura que el Sol. Este tipo de estrellas se denominan análogos solares, porque son fotométricamente similares al Sol y presentan condiciones semejantes de temperatura y metalicidad. No pueden estar acompañadas por otras estrellas que influyan sobre el mismo sistema, y si presentan características aún más similares al Sol se denominan gemelos solares.

Un único planeta

En el caso de TOI-2141, su composición química revela una escasez de elementos más pesados en comparación con el Sol. La cantidad de estos elementos más pesados es un factor importante en el proceso de formación planetaria. El sistema incluye al exoplaneta TOI-2141b, que fue detectado mediante el método de tránsito, en el cual el planeta pasa frente a la estrella y provoca pequeños eclipses periódicos que permiten su identificación, al monitorear las variaciones en el brillo de la estrella.

Este planeta extrasolar tiene un diámetro tres veces mayor que la Tierra y una masa aproximadamente 24 veces mayor que la de nuestro planeta: fue clasificado como un mini-Neptuno. Completa una órbita alrededor de la estrella cada 18,26 días, manteniendo una distancia de sólo el 13% de aquella que separa a la Tierra y el Sol.

Debido a su proximidad a la estrella, se estima que el planeta tiene una temperatura superficial de unos 450 grados Celsius. Según los especialistas, su densidad sugiere la presencia de un núcleo rocoso y una atmósfera con gran cantidad de agua, aunque únicamente en forma gaseosa debido a las altas temperaturas. Aunque no se han identificado otros planetas en este sistema, aún no es posible descartar el descubrimiento de otros mundos más pequeños en futuras observaciones.

Dos estrellas y dos planetas

Por otra parte, el sistema TOI-1736 muestra características exóticas. La estrella principal es muy similar al Sol en términos de temperatura y edad, siendo solamente alrededor de un 15% más grande que el Sol y con una concentración ligeramente mayor de elementos químicos pesados. Sin embargo, los científicos confirmaron que el sistema TOI-1736 tiene una estrella compañera, más pequeña y más fría, convirtiéndose en un sistema estelar binario.

A pesar de esto, la estrella secundaria se encuentra muy alejada y no influye sobre el sistema planetario, que orbita exclusivamente alrededor de la estrella primaria, considerada de esta forma un análogo solar. Se detectaron al menos dos planetas en este sistema: TOI-1736b, otro mini-Neptuno con un diámetro 2,5 veces mayor que el de la Tierra y una masa 13 veces mayor que la de nuestro planeta.

El mencionado exoplaneta presenta tránsitos y órbitas a una distancia de su estrella equivalente al 7% de la distancia entre la Tierra y el Sol, completando una órbita cada 7,1 días. Debido a esta proximidad, el planeta recibe una intensa radiación de la estrella principal y presenta una temperatura estimada de 800 grados Celsius.

El segundo planeta, TOI-1736c, tiene una masa 2800 veces mayor que la de la Tierra y casi 9 veces mayor que la de Júpiter, el planeta más grande del Sistema Solar. Debido a este tamaño, TOI-1736c fue clasificado como un súper-Júpiter: completa una órbita cada 570 días y se ubica, con respecto a su estrella anfitriona, aproximadamente un 30% más lejos que la Tierra del Sol. De esta forma, se posiciona en la llamada zona habitable de la estrella TOI-1736.

De acuerdo a estas condiciones, podría contar con una temperatura adecuada para permitir la existencia de agua líquida en su superficie. Es probable que TOI-1736c sea un gigante gaseoso similar a Júpiter, por lo que no se espera que tenga una superficie sólida como la de la Tierra.

Sin embargo, si el planeta TOI-1736c alberga una luna, dicho cuerpo sólido podría tener una atmósfera, lo que potencialmente permitiría la presencia de agua líquida y, en consecuencia, podría tratarse de un mundo habitable. Además, las observaciones del sistema alrededor de TOI-1736 revelaron indicios de un posible tercer planeta, aunque se requiere un seguimiento a largo plazo para su confirmación.

Referencia

TOI-1736 and TOI-2141: Two systems including sub-Neptunes around solar analogs revealed by TESS and SOPHIE. E. Martioli et al. Astronomy & Astrophysics (2023). DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347744