16 de septiembre de 2009
ESO/ L. Calcada
La más larga serie de mediciones realizadas con el instrumento HARPS instalado en el telescopio de 3,6 metros de la organización Observatorio Europeo Austral, en el La Silla, Chile, estableció la naturaleza del exoplaneta más pequeño y de órbita más corta que se conozca, CoRoT-7b, revelando que su masa es cinco veces la de la Tierra. Al combinar dicha información con el radio de CoRoT-7b, que es menor a dos veces el de nuestro hogar terrenal, sabemos que la densidad del exoplaneta es bastante similar a la de la Tierra, sugiriendo un mundo sólido y rocoso. La extensa serie de datos también revela la presencia de otra súper Tierra en este extraño sistema planetario.
“Esto es Ciencia de la forma más emocionante y sorprendente”, dice Didier Queloz, del Observatorio de Ginebra, Suiza, líder del equipo que hizo las observaciones. “Hicimos todo lo posible para saber cómo se ve el objeto descubierto por el satélite CoRoT y encontramos un sistema único”.
En febrero de 2009, se anunció que el satélite CoRoT había descubierto un pequeño exoplaneta alrededor de una estrella bastante común llamada TYC 4799-1733-1. El anuncio se hizo un año después de la detección y después de varios meses de cuidadosas mediciones con muchos telescopios terrestres, incluyendo varios de ESO. La estrella, ahora conocida como CoRoT-7, está ubicada en la dirección de la constelación de Monoceros (el Unicornio) a unos 500 años luz de distancia. Levemente más pequeña y más fría que el Sol, también se piensa que CoRoT-7 es más joven, con una edad de unos 1.500 millones de años.
Cada 20,4 horas y durante poco más de 60 minutos cada vez, el planeta transita en frente de la estrella, eclipsando una tres milésima parte de su luz. Este planeta, designado como CoRoT-7b, está a sólo 2,5 millones de kilómetros de distancia de su estrella central, unas 23 veces más cerca que la distancia de Mercurio al Sol. Tiene un radio alrededor de un 80% mayor que el de la Tierra.
La serie inicial de mediciones, sin embargo, no pudo entregar la masa del exoplaneta. Tal resultado requiere mediciones extremadamente precisas de la velocidad radial de la estrella, que es tironeada un poco por la gravedad del exoplaneta que la orbita. El problema, en el caso de CoRoT-7b, es que estas débiles señales se llegan a confundir con las manchas producidas por la actividad estelar y que consisten en regiones más frías en la superficie de la estrella. Por lo tanto, la señal principal está ligada a la rotación de la estrella, que hace una revolución completa cada 23 días.
Para obtener una respuesta, los astrónomos tuvieron que recurrir al mejor dispositivo de búsqueda de exoplanetas en el mundo, el High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS o Buscador de Planetas por Velocidad Radial de Alta Precisión), espectrógrafo instalado en el telescopio de 3,6 metros de ESO en La Silla, Chile.
“A pesar que HARPS es seguramente imbatible a la hora de detectar pequeños exoplanetas, las mediciones de CoRoT-7b resultaron ser tan demandantes que tuvimos que juntar 70 horas de observaciones de la estrella”, dice el coautor François Bouchy, del IAP de París, Francia.
HARPS cumplió, permitiendo a los astrónomos extraer la señal de las 20,4 horas de los datos. Esta cantidad los llevó a inferir que CoRoT-7b tiene una masa de unas cinco veces la masa de la Tierra, ubicándolo en la rara compañía de uno de los exoplanetas más livianos encontrado hasta ahora.
“Puesto que la órbita del planeta está alineada de modo que lo vemos cruzando la cara de su estrella central (se dice que está transitando) podemos medir, y no sólo inferir, la masa del exoplaneta, que es la más pequeña que ha sido medida con precisión entre los exoplanetas”, dice Claire Moutou, del Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Francia, miembro del equipo. “Más aún, como tenemos tanto el radio como la masa, podemos determinar la densidad y tener una idea más clara 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 helado Neptuno, CoRoT-7b pertenece a una categoría de exoplanetas “súper Tierra”. Alrededor de una docena de estos cuerpos han sido detectados, a pesar que, en el caso de CoRoT-7b, ésta es la primera vez que ha sido medida la densidad de un exoplaneta tan pequeño. La densidad calculada es cercana a la de la Tierra, sugiriendo que la composición del planeta es similarmente rocosa.
“CoRoT-7b resultó una proeza de mediciones astronómicas. Las soberbias curvas de luz del telescopio espacial CoRoT nos proporcionaron las mejores mediciones de radio y HARPS, las mejores mediciones de masa para un exoplaneta. Ambas fueron necesarias para descubrir un planeta rocoso con la misma densidad de la Tierra”, dice el coautor Artie Hatzes, del Observatorio Terrestre Thüringer, de Tautenburgo, Alemania.
CoRoT-7b se gana otra distinción como el exoplaneta más cercano a su estrella madre que se conozca, lo que también lo convierte en el más rápido: orbita 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 en torno al Sol. “De hecho, CoRoT-7b está tan cerca que el lugar bien puede verse como el Infierno de Dante, con una temperatura probable en su ‘cara-diurna’ sobre los 2.000 grados y menos 200 grados en su cara nocturna. Los modelos teóricos sugieren que el planeta puede tener lava u océanos hirvientes en su superficie. Con condiciones tan extremas este planeta definitivamente no es un lugar para que se desarrolle vida”, dice Queloz.
Como un testimonio adicional a la sublime precisión de HARPS, los astrónomos encontraron en sus informaciones que CoRoT-7b alberga otro exoplaneta un poco más lejano que CoRoT-7b. Designado como CoRoT-7c, circula en torno a su estrella central en 3 días y 17 horas y tiene una masa de unas ocho veces la de la Tierra, de modo que también se clasificó como una súper Tierra. A diferencia de CoRoT-7b, este mundo hermano no pasa frente a su estrella visto desde la Tierra, de modo que los astrónomos no pueden medir su radio y, por lo tanto, su densidad.
Dados estos hallazgos, CoRoT-7 aparece como la primera estrella conocida que tiene un sistema planetario compuesto por dos súper Tierras de corto período, una de las cuales transita a la estrella central.
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Etiquetas: exoplanetas
