Un planeta… ¿océano?

Un equipo de investigación internacional liderado por Charles Cadieux, estudiante de doctorado en la Universidad de Montreal y miembro del Instituto de Investigación de Exoplanetas (iREx), anuncia el descubrimiento de TOI-1452 b, un exoplaneta en órbita (En mecánica celeste, una órbita es el trayectoria trazada en el espacio por un cuerpo…) alrededor (Autour es el nombre que da la nomenclatura aviar en lengua francesa (actualización)…) de una de las pequeñas estrellas de un sistema binario (El sistema binario es un sistema numérico usando la base 2. Nombramos…) ubicado en la constelación (Una constelación es un conjunto de estrellas cuyas proyecciones sobre la bóveda…) del Dragón, a 100 años luz de la Tierra (La Tierra es el tercer planeta en el Sistema Solar en orden de distancia…).

Representación artística del exoplaneta TOI-1452 b, un pequeño planeta (Un planeta es un cuerpo celeste que orbita alrededor del Sol o de otra estrella de…) que podría estar completamente cubierto por un océano profundo (Océanos estilizados Ωcéans es un documental francés dirigido por…).
Crédito: Benoît Gougeon, Universidad de Montreal (La Universidad de Montreal es una de las cuatro instituciones educativas…)

El planeta, ligeramente más grande y más masivo (La palabra masivo puede usarse como:) que la Tierra, está a una distancia de su estrella (Una estrella es un objeto celeste emisor de luz autónomo, similar a un…) que permite para mantener una temperatura (La temperatura es una cantidad física medida con un termómetro y…) ni demasiado caliente ni demasiado fría para el agua (El agua es un compuesto químico ubicuo en la Tierra, esencial para todos…) líquido (La fase líquida es un estado de la materia. En esta forma, la materia es…) existe en su superficie (una superficie generalmente se refiere a la capa superficial de un objeto. El término a…). Los astrónomos también creen que podría tratarse de un «planeta oceánico (Un planeta oceánico es una variedad hipotética de planeta…)», un tipo de planeta que estaría completamente cubierto por una gruesa capa de agua, una composición que recuerda a la de ciertos lunas de Júpiter y Saturno.

En un artículo que aparece hoy en Astronomical Journal, Charles Cadieux y su equipo detallan las diversas observaciones que se han reunido para aclarar la naturaleza y las características de este planeta.

«Estoy extremadamente orgulloso de este descubrimiento porque destaca la calidad de los astrónomos e instrumentos locales», dice René Doyon, profesor de la Universidad (Una universidad es una institución de educación superior cuyo objetivo es la…) de Montreal (Montreal es a la vez un región administrativa y una metrópoli de Quebec[2]. Esta genial…) y director del iREx y del Observatorio de Mont-Mégantic. Sin el Observatorio de Mont-Mégantic, el instrumento SPIRou diseñado en nuestros laboratorios y un método de análisis innovador desarrollado por nuestro personal de investigación (Investigación científica designa en primer lugar todas las acciones emprendidas con vistas a…), no habríamos sido capaz de sacar a la luz (El día o el día es el intervalo que separa el amanecer del ocaso; es el…) este singular exoplaneta.

El Observatorio de Mont-Mégantic en el corazón del descubrimiento

Es gracias al telescopio espacial (Un telescopio espacial es un telescopio colocado más allá de la atmósfera. El…) TESS de la NASA (La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio («Administración Nacional de…)), que escudriña el cielo ( El cielo es la atmósfera de la Tierra vista desde el suelo del planeta.) En busca de los sistemas planetarios más cercanos al nuestro, el equipo se puso tras la pista de este extraño exoplaneta Las observaciones de TESS sugirieron que un planeta aproximadamente un 70% más grande que la Tierra podría estar en este sistema binario, ya que se observó una ligera disminución en el brillo de la estrella cada 11 días.

Charles Cadieux es parte de un grupo de astrónomos que rastrean planetas potenciales detectados por TESS en el suelo para confirmar su naturaleza y aclarar sus características. Para ello utiliza la cámara PESTO (El término cámara proviene del latín: chamber, por cámara fotográfica. Designa un dispositivo…), diseñada por el profesor de la Universidad de Montreal David Lafrenière y su estudiante de doctorado ( El doctorado (del el latín doctorem, de doctum, supin de docere, enseñar) es generalmente…) François-René Lachapelle, que está instalado en el telescopio (Un telescopio, (del griego tele que significa «lejos» y skopein que significa… ) del Observatorio de Mont-Mégantic, ubicado en los Municipios del Este.

«El Observatorio de Mont-Mégantic jugó un papel crucial para confirmar la existencia de este planeta y determinar su radio, explica Charles Cadieux. En este caso, no fue una verificación de rutina, porque era necesario asegurarse de que la señal (Términos generales Una señal es un mensaje simplificado y generalmente codificado. Existe…) detectado por TESS correspondía a un exoplaneta alrededor de TOI-1452, la más masiva de las dos estrellas de este sistema binario».

La estrella TOI-1452, mucho más pequeña que el Sol (El Sol (Sol en latín, Helios o Ήλιος en griego) es la estrella…), se encuentra en efecto en un sistema doble que incluye otra estrella de tamaño similar. Las dos estrellas están en órbita una alrededor de la otra y la distancia entre ellas (97 unidades astronómicas, o aproximadamente dos veces y media la distancia entre el Sol y Plutón) es tan pequeña que el telescopio TESS solo las ve como un solo punto (Graphie ) de luz (Luz es el conjunto de ondas electromagnéticas visibles al ojo…). La cámara PESTO tiene resolución suficiente para distinguirlos. Las observaciones realizadas con el instrumento confirmaron que el planeta en realidad estaba orbitando la estrella TOI-1452. Las observaciones posteriores realizadas por un equipo japonés fueron en la misma dirección (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) es un proyecto científico que tiene como objetivo…).

El genio de los investigadores de Quebec en acción

Para determinar la masa (el término masa se usa para designar dos cantidades unidas a una…) del planeta, el equipo observó el sistema con el instrumento SPIRou, instalado en el telescopio Canada-France-Hawaii en Hawai. Este instrumento, diseñado en gran parte en Canadá, es ideal (en matemáticas, un ideal es una estructura algebraica definida en un anillo….) para estudiar estrellas de baja masa como TOI-1452, porque opera en el infrarrojo (radiación infrarroja ( IR) es radiación electromagnética con una longitud de onda…), donde estas estrellas son las más brillantes. Casi 50 horas (La hora es una unidad de medida:) de observación (Observación es la acción de vigilar atentamente los fenómenos, sin voluntad de…) tenerlo todo (El todo entendido como el conjunto de esto que existe se suele interpretar como el mundo o…) así mismo eran necesarios para obtener una estimación de la masa del planeta, que sería casi cinco veces la de la Tierra.

Los investigadores Étienne Artigau y Neil Cook, también de iREx, jugaron un papel decisivo en el análisis de estos datos (En tecnología de la información (TI), los datos son una descripción elemental, a menudo…) . Fue gracias a un método de análisis extremadamente poderoso que idearon que fue posible revelar la existencia del planeta en los datos tomados de SPIRou.

«El método LBL [pour line-by-line] permite limpiar los datos obtenidos por SPIRou de muchas señales parásitas y revelar la firma débil de planetas como el descubierto por nuestro equipo”, dice Étienne Artigau.

El equipo también incluye a varios investigadores de Quebec, como Farbod Jahandar y Thomas Vandal, otros dos estudiantes de doctorado de la Universidad de Montreal. El primero realizó un análisis de la composición de la estrella anfitriona que ayuda a deducir la estructura interna (en Francia, este nombre designa a un médico, un farmacéutico o un cirujano dentista, à la…) del planeta, y por tanto su naturaleza, y el segundo contribuyó al análisis de los datos (El análisis de datos es un subcampo de las estadísticas que se ocupa de…) capturados por SPIRou.

Un mundo de agua

Representación artística de la superficie del exoplaneta TOI-1452 b, posiblemente cubierta en su totalidad por una gruesa capa de agua líquida.
Crédito: Benoît Gougeon, Universidad de Montreal El exoplaneta TOI-1452 b es sin duda rocoso como la Tierra, pero su radio, masa y densidad (La densidad o densidad relativa de un cuerpo es la relación entre su densidad y la…) apuntan a un mundo muy diferente al nuestro. La Tierra es un planeta particularmente árido. Aunque a veces se le conoce como el planeta azul, en referencia a los océanos que cubren alrededor del 70% de su superficie, el agua representa solo una fracción insignificante de su masa, menos del uno por ciento.

Entre los exoplanetas, podría haber mundos donde el agua sea mucho más abundante. En los últimos años, los astrónomos han detectado varios exoplanetas de tamaño intermedio entre la Tierra y Neptuno (que tiene unas 3,8 veces la dimensión (En el sentido común, la noción de dimensión se refiere al tamaño; las dimensiones de un…) de la Tierra) de la que conocemos tanto el radio como la masa. Algunos de estos planetas tienen una densidad que sólo puede explicarse si una gran fracción de la masa está formada por materiales (Un material es un material de origen natural o artificial que el hombre moldea para…) más ligeros que los que componen el estructura interna de la Tierra, como el agua. Estos mundos hipotéticos se denominan «planetas oceánicos (un océano se define a menudo, en geografía, como una vasta extensión de agua…)».

“El exoplaneta TOI-1452 b es uno de los mejores candidatos al título de planeta océano que conocemos hasta el momento”, indica Charles Cadieux. El radio y la masa del planeta sugieren una densidad inferior al valor esperado para un planeta que, como la Tierra, estaría constituida esencialmente por metales y rocas (Roca, del latín popular rocca, designa cualquier material que constituya la corteza…»).

Mykhaylo Plotnykov y Diana Valencia, de la Universidad de Toronto (The University of Toronto (University of Toronto, U of T) es una universidad pública…), son especialistas en modelos de la estructura interna de los exoplanetas. Para TOI-1452 b, su análisis permite deducir que la fracción de la masa de agua del planeta podría llegar al 30%, es decir, una fracción similar a la de ciertos satélites naturales (Satélite puede referirse a:) del sistema solar (Le solar system es un sistema planetario compuesto por una estrella, la…) como Ganímedes y Calisto, lunas de Júpiter, o Titán (Haga clic en la imagen para ver una descripción) y Encelado, lunas de Saturno.

La continuación con el telescopio espacial «James-Webb»

Un exoplaneta como TOI-1452 b es un objetivo principal para el telescopio espacial James-Webb. Es uno de los pocos planetas templados conocidos que tiene características compatibles con las de un mundo acuático. Está lo suficientemente cerca de la Tierra como para que podamos estudiar su atmósfera (La palabra atmósfera puede tener varios significados:) y así confirmar si es realmente un planeta océano. Además, por suerte, se encuentra en una porción del cielo que el telescopio puede observar en longitud (La longitud de un objeto es la distancia entre sus dos extremos…) de año (Un año es una unidad de tiempo que expresa la duración entre dos ocurrencias de un evento relacionado…)!

«Las observaciones con James-Webb serán esenciales para determinar con mayor precisión la naturaleza de TOI-1452 b. Tan pronto como podamos, solicitaremos tiempo (el tiempo es un concepto desarrollado por los seres humanos para aprehender el…) para observar este mundo extraño”, concluye René Doyon, quien dirigió el diseño de la herramienta infrarroja NIRISS del telescopio James-Webb.

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