La estrella distante TOI-700 tiene dos planetas potencialmente habitables que la orbitan

La NASA anunció recientemente el descubrimiento de un nuevo planeta del tamaño de la Tierra en la zona habitable de una estrella cercana llamada TOI-700. Somos dos de los astrónomos que lideraron el descubrimiento de este planeta, llamado TOI-700 e.

TOI-700 e está a poco más de 100 años luz de la Tierra, demasiado lejos para que los humanos la visiten, pero sabemos que es similar en tamaño a la Tierra, probablemente de composición rocosa y que podría albergar vida.

Probablemente hayas oído hablar de algunos de los muchos otros descubrimientos de exoplanetas en los últimos años. De hecho, TOI-700 e es uno de los dos planetas potencialmente habitables del sistema estelar TOI-700.

Los planetas habitables son aquellos que están a la distancia justa de su estrella para tener una temperatura superficial que pueda sustentar agua líquida. Si bien siempre es emocionante encontrar un nuevo planeta potencialmente habitable lejos de la Tierra, el enfoque de la investigación de exoplanetas se está alejando del simple descubrimiento de más planetas.

En cambio, los investigadores están enfocando sus esfuerzos en encontrar y estudiar sistemas con mayor probabilidad de responder preguntas clave sobre cómo se forman los planetas, cómo evolucionan y si la vida podría existir en el universo.

TOI-700 e se destaca de muchos de estos otros descubrimientos de planetas porque es muy adecuado para estudios futuros que podrían ayudar a responder grandes preguntas sobre las condiciones para la vida fuera del sistema solar.

De 1 a 5.000

Los astrónomos descubrieron el primer exoplaneta alrededor de una estrella similar al Sol en 1995. El campo del descubrimiento e investigación de exoplanetas ha evolucionado rápidamente desde entonces.

Al principio, los astrónomos solo encontraban unos pocos exoplanetas cada año, pero la combinación de nuevas instalaciones de vanguardia centradas en la ciencia de los exoplanetas con una sensibilidad de detección mejorada ha llevado a los astrónomos a descubrir cientos de exoplanetas cada año.

A medida que han mejorado los métodos y las herramientas de detección, ha aumentado la cantidad de información que los científicos pueden aprender sobre estos planetas. En 30 años, los científicos han pasado de ser apenas capaces de detectar exoplanetas a caracterizar pistas químicas clave en sus atmósferas, como el agua, utilizando instalaciones como el Telescopio Espacial James Webb.

Hoy en día, hay más de 5000 exoplanetas conocidos, que van desde gigantes gaseosos hasta pequeños mundos rocosos. Y quizás lo más emocionante es que los astrónomos ahora han encontrado alrededor de una docena de exoplanetas que probablemente sean rocosos y orbiten dentro de las zonas habitables de sus respectivas estrellas.

Los astrónomos incluso han descubierto algunos sistemas, como TOI-700, que tienen más de un planeta orbitando en la zona habitable de su estrella. A estos los llamamos sistemas trapezoidales.

Un par de hermanos habitables.

TOI-700 apareció por primera vez en los titulares cuando nuestro equipo anunció el descubrimiento de tres pequeños planetas que orbitaban la estrella a principios de 2020. Usando una combinación de observaciones de la misión Satélite de sondeo de exoplanetas en tránsito de la NASA y el Telescopio espacial Spitzer, descubrimos estos planetas midiendo pequeñas caídas en el cantidad de luz proveniente de TOI-700. Estas caídas de luz son causadas por planetas que pasan frente a la pequeña y fría estrella enana roja en el centro del sistema.

Al tomar medidas precisas de los cambios en la luz, pudimos determinar que al menos tres planetas pequeños están en el sistema TOI-700, con indicios de un posible cuarto. También pudimos determinar que el tercer planeta desde la estrella, TOI-700 d, orbita dentro de la zona habitable de su estrella, donde la temperatura de la superficie del planeta podría permitir agua líquida.

El Satélite de sondeo de exoplanetas en tránsito observó TOI-700 durante otro año, desde julio de 2020 hasta mayo de 2021, y utilizando estas observaciones, nuestro equipo encontró el cuarto planeta, TOI-700 e.

TOI-700 e tiene el 95% del tamaño de la Tierra y, para nuestra sorpresa, orbita en el borde interior de la zona habitable de la estrella, entre los planetas c y d. Nuestro descubrimiento de este planeta convierte a TOI-700 en uno de los pocos sistemas conocidos con dos planetas del tamaño de la Tierra orbitando en la zona habitable de su estrella. El hecho de que esté relativamente cerca de la Tierra también lo convierte en uno de los sistemas más accesibles en términos de caracterización futura.

Las preguntas más importantes y las herramientas para responderlas

Con el lanzamiento exitoso del Telescopio Espacial James Webb, los astrónomos ahora pueden comenzar a caracterizar la química atmosférica de los exoplanetas y buscar pistas sobre si existe vida en ellos. En un futuro cercano, una serie de telescopios terrestres masivos también ayudarán a revelar más detalles sobre la composición de los planetas lejos del sistema solar.

Pero incluso con telescopios nuevos y potentes, recolectar suficiente luz para aprender estos detalles requiere apuntar el telescopio a un sistema durante un largo período de tiempo. Con miles de preguntas científicas valiosas para responder, los astrónomos necesitan saber dónde buscar. Y ese es el objetivo de nuestro equipo, encontrar los exoplanetas más interesantes y prometedores para estudiar con el telescopio Webb y las futuras instalaciones.

La Tierra es actualmente el único punto de datos en la búsqueda de vida. Es posible que la vida extraterrestre sea muy diferente de la vida tal como la conocemos, pero por ahora, lugares similares al hogar de la humanidad con agua líquida en la superficie ofrecen un buen punto de partida.

Creemos que los sistemas clave con múltiples planetas que son candidatos probables para albergar vida, como TOI-700, ofrecen el mejor uso del tiempo de observación.

Al seguir estudiando TOI-700, nuestro equipo podrá aprender más sobre lo que hace que un planeta sea habitable, cómo se forman y evolucionan los planetas rocosos similares a la Tierra, y los mecanismos que dieron forma al sistema solar. Cuantos más astrónomos sepan cómo funcionan los sistemas estelares como TOI-700 y nuestro propio sistema solar, mayores serán las posibilidades de detectar vida en el cosmos.