Los astrónomos han descubierto un raro sistema de seis planetas jóvenes y un posible séptimo que danzan alrededor de una estrella infantil que se comporta mal.
Este sistema no sólo podría proporcionar información muy necesaria sobre cómo se forman y evolucionan los planetas alrededor de una estrella infantilpero su similitud con el sistema solar podría proporcionar a los astrónomos una instantánea de cómo podría haber sido nuestro vecindario cósmico hace unos 4 mil millones de años.
Los seis, posiblemente siete, exoplanetas orbita relativamente cerca estrella enana en la Vía Láctea denominada TOI-1136; se encuentra a unos 270 años luz de la Tierra. La gran cantidad de exoplanetas en el sistema inspiró a los científicos a investigar más profundamente.
«Debido a que pocos sistemas estelares tienen tantos planetas como éste, se está acercando en tamaño a nuestro propio sistema solar», dijo en un comunicado Tara Fetherolf, miembro del equipo y profesora visitante de astrofísica en la Universidad de California. «Es lo suficientemente similar y diferente como para que podamos aprender mucho».
Un raro sistema estelar joven multiplanetario con una estrella infantil hiperactiva
Los científicos estudiaron inicialmente el sistema planetario TOI-1136 utilizando el satélite de exploración de exoplanetas en tránsito de la NASA (TESSA) en 2019. Fetherolf y sus colegas continuaron este estudio inicial con observaciones desde múltiples telescopios, revelando las masas de los planetas, la forma de sus órbitas e incluso las características de sus atmósferas.
Los planetas del sistema, con nombres designados entre TOI-1136 b y TOI-1136 g, están clasificados como «subneptuno» planetas. El más pequeño de los seis mundos confirmados tiene un ancho dos veces mayor que el de la Tierra, mientras que algunos de sus planetas hermanos son tan grandes como cuatro veces el tamaño de nuestro planeta, aproximadamente del tamaño de los gigantes de hielo del sistema solar. Urano y Neptuno.
Todos los exoplanetas TOI-1136 están tan cerca de su estrella madre que completan una órbita en menos de 88 días terrestres. Esto es significativo porque 88 días es el período orbital de Mercurioel planeta más cercano al sol, lo que significa que todos estos planetas pueden estar más cerca de su estrella que ese pequeño planeta de nuestra estrella.
«Son planetas extraños para nosotros porque no tenemos nada exactamente igual en nuestro sistema solar», dijo Rae Holcomb, miembro del equipo y doctorado en física. candidato de la Universidad de California, dijo en un declaración separada. «Pero cuanto más estudiamos otros sistemas planetarios, parece que pueden ser el tipo de planeta más común en la galaxia».
Lo que realmente hace que TOI-1136 se destaque es lo jóvenes que son este planeta y su estrella enana central. TOI-1136 tiene sólo 700 millones de años, lo que puede parecer antiguo, pero en comparación con el sistema solar de 4.500 millones de años y su estrella, la solhace que el sistema sea relativamente pequeño.
«Esto nos da una idea de los planetas justo después de que se han formado, y la formación del sistema solar es un tema candente», dijo Fetherolf. «Cada vez que encontramos un sistema multiplanetario, nos brinda más información para fundamentar nuestras teorías sobre cómo surgen los sistemas y cómo llegó nuestro sistema hasta aquí».
Al igual que un niño humano hiperactivo, estos estrellas juveniles Puede ser difícil seguirles la pista debido a su hiperactividad. Para las estrellas pequeñas, esta hiperactividad se presenta en forma de magnetismo intenso, manchas solares más frecuentes e intensas y llamaradas solares intensas.
El radiación La explosión de estrellas jóvenes no sólo las hace difíciles de observar, sino que también da forma a los planetas que las orbitan, esculpiendo sus características atmosféricas en particular.
«Las estrellas jóvenes se portan mal todo el tiempo. Son muy activas, como los niños pequeños. Eso puede dificultar las mediciones de alta precisión», dijo en el comunicado Stephen Kane, líder del equipo y profesor de astrofísica planetaria en la Universidad de California Riverside. . «Esto nos ayudará no sólo a hacer una comparación uno a uno de cómo los planetas cambian con el tiempo, sino también cómo evolucionaron sus atmósferas a diferentes distancias de la estrella, que es quizás lo más importante».
¿Alguno de los planetas de TOI-1136 podría albergar vida?
Los planetas del sistema TOI-1136 no sólo tienen relativamente la misma edad, sino que también están muy juntos en términos de distancia física. Esto dio a los investigadores la oportunidad de examinar algo que no es fácil de estudiar en otro sistema planetario.
«Normalmente, cuando buscamos planetas, observamos el efecto que los planetas tienen sobre su estrella. Observamos cómo la estrella se mueve y lo interpretamos como los efectos gravitacionales que los planetas tienen sobre ella», dijo Kane. «Aquí también podemos ver los planetas acercándose unos a otros».
Esta proximidad permitió al equipo detectar una «fuerza resonante» en el sistema que parece indicar que un séptimo mundo podría estar influyendo gravitacionalmente en los seis confirmados.
Usando el telescopio Automated Planet Finder en el Observatorio lamer, ubicado en el Monte Hamilton de California, y el Espectrómetro Echelle de Alta Resolución en el Observatorio WM Keck En el volcán inactivo Mauna Kea en Hawaii, el equipo pudo detectar el «bamboleo» que la estrella enana TOI-1136 provoca cuando sus planetas tiran de ella.
La combinación de observaciones de este «bamboleo» con modelos informáticos y datos de los planetas que cruzan la cara de su estrella permitió a los investigadores determinar las masas de los planetas con un nivel de precisión sin precedentes.
«Fue necesario mucho ensayo y error, pero estábamos muy contentos con nuestros resultados después de desarrollar uno de los modelos de sistemas planetarios más complicados en la literatura sobre exoplanetas hasta la fecha», dijo el autor principal de la investigación y Ph.D. de UC Irvine. dijo el candidato en física Corey Beard.
Los primeros indicios iniciales de vida Se creía que habían surgido en la Tierra unos 600 millones de años después de la formación del sistema solar en un período de la historia de nuestro planeta llamado Arcaico. Vemos los exoplanetas del sistema TOI-1136 en un punto similar de su historia.
Sin embargo, las posibilidades de que los planetas de este sistema puedan albergar vida parecen, en el mejor de los casos, escasas debido a su proximidad a su estrella anfitriona. Esto significa que la intensa radiación de la estrella probablemente esté despojando la atmósfera de estos mundos mientras se evapora. Agua líquidaun ingrediente crucial para la vida tal como la conocemos.
«¿Somos raros? Estoy cada vez más convencido de que nuestro sistema es muy inusual en el universo», concluyó Kane. «Encontrar sistemas tan diferentes al nuestro deja cada vez más claro cómo nuestro sistema solar encaja en el contexto más amplio de formación alrededor de otras estrellas».
El equipo ahora tiene la intención de investigar más a fondo el sistema TOI-1136, con la esperanza de confirmar el séptimo planeta y también determinar la composición de las atmósferas de los planetas. Esto es algo que podría lograrse con el uso de Telescopio espacial James Webb.
La investigación del equipo se publica en La revista astronómica.
