Hallan una supertierra en la zona habitable de una enana roja a solo 35 años luz

Un equipo internacional dirigido por el Instituto Trottier de Investigación sobre Exoplanetas ha confirmado la existencia de una supertierra en la zona habitable del sistema L 98-59, ubicado a solo 35 años luz de la Tierra, donde las condiciones podrían permitir la existencia de agua líquida.

La investigación liderada por Charles Cadieux de la Universidad de Montreal representa el estudio más preciso realizado hasta la fecha del fascinante sistema planetario L 98-59.

L 98-59 es una pequeña enana roja que alberga cinco exoplanetas en una configuración orbital compacta, todos situados a distancias cinco veces menores que la de Mercurio respecto al Sol.

El quinto planeta, designado L 98-59 f, no transita directamente frente a su estrella anfitriona, pero su presencia fue revelada mediante sutiles variaciones en el movimiento estelar detectadas por los espectrógrafos HARPS y ESPRESSO. Este mundo recibe aproximadamente la misma cantidad de energía estelar que la Tierra del Sol, colocándolo firmemente dentro de la zona templada donde el agua podría mantenerse líquida.

"Encontrar un planeta templado en un sistema tan compacto hace que este descubrimiento sea particularmente emocionante", afirmó Cadieux.

Los investigadores determinaron los tamaños y masas de todos los planetas con precisión sin precedentes al reanalizar un rico conjunto de observaciones de telescopios terrestres y espaciales. Todos los mundos del sistema tienen masas y tamaños compatibles con el régimen terrestre, pero presentan una diversidad compositiva extraordinaria.

El planeta más interno, L 98-59 b, tiene solo el 84% del tamaño terrestre y aproximadamente la mitad de su masa.

Esto lo convierte en uno de los pocos planetas sub-Tierra conocidos con parámetros bien medidos, proporcionando información valiosa sobre mundos más pequeños que nuestro planeta. Los dos planetas interiores podrían experimentar actividad volcánica extrema debido al calentamiento por mareas, similar a Ío, la luna volcánica de Júpiter.

El tercer planeta presenta características particularmente intrigantes con una densidad inusualmente baja que sugiere podría ser un "mundo acuático".

Este tipo de planeta rico en agua no tiene equivalente en nuestro Sistema Solar, ofreciendo una oportunidad única para estudiar composiciones planetarias exóticas. Las mediciones refinadas revelan órbitas casi perfectamente circulares para los planetas interiores, una configuración favorable para futuras detecciones atmosféricas.

El equipo logró estos descubrimientos utilizando una innovadora técnica de análisis de velocidad radial línea por línea, introducida por investigadores de IREx en 2022.

Al combinar esta metodología con un nuevo indicador de temperatura diferencial, lograron identificar y eliminar precisamente la señal de actividad estelar de los datos, revelando las señales planetarias con detalle sin precedentes. Esta aproximación les permitió duplicar la precisión de las estimaciones de masa y radio de los planetas conocidos.

"Desarrollamos estas técnicas para descubrir este tipo de potencial oculto en los datos de archivo", explica Étienne Artigau, coautor del estudio.

En lugar de solicitar nuevo tiempo de telescopio, el equipo basó sus descubrimientos en datos existentes del telescopio espacial TESS de la NASA, los espectrógrafos HARPS y ESPRESSO de ESO en Chile, y el Telescopio Espacial James Webb. Este enfoque demuestra cómo el perfeccionamiento de herramientas analíticas puede optimizar descubrimientos previos con datos que esperan ser revisados.

Con su diversidad de mundos rocosos y variedad de composiciones planetarias, L 98-59 ofrece un laboratorio único para abordar preguntas fundamentales del campo.

René Doyon, coautor del estudio y director de IREx, señala que el sistema permite investigar de qué están hechas las supertierras y subneptunos, si los planetas se forman diferentemente alrededor de estrellas pequeñas, y si los mundos rocosos alrededor de enanas rojas pueden conservar sus atmósferas a lo largo del tiempo.

La proximidad del sistema, el pequeño tamaño de su estrella y la variedad de composiciones y órbitas planetarias lo convierten en candidato ideal para seguimiento atmosférico con el JWST.

El equipo de IREx ya ha iniciado observaciones atmosféricas detalladas que podrían revelar la presencia de vapor de agua, metano u otros gases que indiquen condiciones habitables o incluso signos de actividad biológica. Alexandrine L'Heureux, coautora y estudiante de doctorado, destaca que L 98-59 se une al selecto grupo de sistemas planetarios compactos cercanos como TRAPPIST-1 en la búsqueda por descifrar la naturaleza y formación de pequeños planetas orbitando enanas rojas.

Los resultados confirman a L 98-59 como uno de los sistemas cercanos más atractivos para explorar la diversidad de planetas rocosos y eventualmente buscar signos de vida.