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TESS descubre su primer exoplaneta rocoso de tamaño similar a la Tierra en zona de habitabilidad de su estrella.

La misión TESS ha descubierto el primer exoplaneta de tamaño terrestre en la zona de habitabilidad de su estrella. Se trata de TOI 700d, que es el tercer planeta en ser descubierto en ese sistema planetario alrededor de la estrella enana roja TOI 700, que está a 100 años luz de nosotros.

Esta estrella es un 40% menos masiva que el Sol y tiene una temperatura superficial que es la mitad que la de nuestra estrella.

TOI 700d mide sólo un 20% más que la Tierra y tarda 37 días en dar una vuelta a su estrella. Aunque está cerca del borde interior de la zona de habitabilidad, recibe un 86% de la energía que recibe la Tierra del Sol.

TOI 700b y TOI 700c se encuentran fuera de la zona de habitabilidad y son demasiado calientes como para que pueda haber agua líquida sobre su superficie.

El hallazgo se ha confirmado gracia al telescopio espacial Spitzer, pues en un principio los datos de TESS no parecían ser muy favorecedores y se creía que TOI 700 era una estrella como el Sol, por lo que los datos de sus planetas se interpretaban erróneamente.

La misión TESS fue específicamente diseñada para descubrir planetas alrededor de estrellas cercanas, al contrario de la misión Kepler que observaba estrellas lejanas en un región específica del cielo. Esto favorecerá que los planetas descubiertos sean estudiados con precisión con otros telescopios.

TESS observa un cuadrante distinto del cielo cada 27 días a la espera de algún tránsito («minieclipse») provocado por algún planeta, por lo que le es complicado descubrir planetas que tengan periodos orbitales mucho mayores a esos 27 días. Por esta razón los planetas interesantes en la zona de habitabilidad están principalmente alrededor de estrellas enanas rojas de tipo M, al ser estas más frías y estar las zonas habitables más cerca, por lo que los periodos orbitales no son muy grandes.

TOI 700 aparece en 11 de los 13 sectores del cielo que TESS ha observado en su primer año, por lo que se han podido captar varios tránsitos en ella de cada unos de los tres planetas conocidos de su sistema.

En cuanto a los otros planetas, TOI 700b es de tamaño similar al de la Tierra, pero orbita su sol en sólo 10 días, por lo que está demasiado caliente. TOI 700c tiene un tamaño de 2,6 veces el de la Tierra y tarda 16 días en completar una órbita.

Es muy posible que los tres planetas presenten siempre la misma cara hacia su estrella debido a las fuerzas de marea, por lo que su climatología sería severa.

La estrella TOI 700 es relativamente joven, con sólo unos 1500 millones de años de edad, así que si hay vida en TOI 700d y esta sigue el mismo patrón que el la Tierra, a lo más habrá microorganismos si es que hay algo. Sin embargo, la parte positiva es que esta estrella parece ser una estrella muy calmada y no parece presentar episodios de fuertes fulguraciones solares que puedan comprometer una posible vida en TOI 700d.

De este nuevo exoplaneta sólo se conoce su tamaño y su periodo orbital, pues, de momento, no hay datos obtenidos por el método de la velocidad radial que permitan estimar su masa. Es decir, no se conoce su densidad, aunque posiblemente sea un planeta rocoso.

Este sistema también ha sido analizado mediante el telescopio en tierra de 1 metro de abertura del observatorio Las Cumbres. Esto ha permitido reducir las barras de error del tamaño y periodo orbital de estos planetas.

En un futuro puede que se sea posible caracterizar las atmósferas de estos planetas. De momento sólo hay modelos desarrollados en el Goddard Space Flight Center de la NASA con los que se han probado distintos escenarios. Debido que TOI 700d presenta siempre la misma cara a su estrella el posible sistema nuboso y patrones de vientos son muy diferentes a los de la Tierra.

En una de las 20 simulaciones se impuso que TOI 700d fuera un planeta cubierto por un océano global, tuviera una capa densa de nubes y su atmósfera estuviera dominada por dióxido de carbono similar a la que pudo tener Marte en el pasado. En otro caso se impuso una carencia de nubes y una superficie sólida global por la que circulaban vientos desde el lado oscuro al lado iluminado.

Los distintos modelos desembocan en distintas interacciones entre los gases atmosféricos y distintas composiciones de los mismos, por lo que se pueden deducir los espectros correspondientes. Los tres planetas de TOI 700 podrán ser estudiados en un futuro mediante la nueva generación de telescopios sobre tierra firme. Cuando se consigan espectros reales de TOI 700d se podrá comparar con estos y ver cuál es el que encaja mejor y así deducir las condiciones en su superficie. Puede que incluso haya bioindicadores en ese espectro. En todo caso, las condiciones en ese planeta serán bastante diferentes a las de la Tierra.

Estos resultados han sido expuestos en un congreso reciente. Además se ha anunciado que TESS también ha descubierto su primer planeta circumbinario, esto es, que orbita alrededor de un sistema binario de estrellas, por lo que tiene dos amaneceres y dos puestas de sol cada día.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa
Gráfico: Goddard Space Flight Center.