Datos de archivo de K2 revelan un candidato a planeta de tamaño terrestre con un año de 355 días

Datos de archivo de K2 revelan un candidato a planeta de tamaño terrestre con un año de 355 días

En los vastos archivos digitalizados de misiones espaciales ya concluidas, los astrónomos continúan encontrando joyas ocultas que pasaron desapercibidas durante los sondeos iniciales. Un equipo de investigadores, liderado por Alexander Venner de la University of Southern Queensland, ha anunciado el descubrimiento de un nuevo y convincente candidato a exoplaneta que orbita la brillante estrella enana K llamada HD 137010. El candidato, designado como HD 137010 b, fue identificado a través de un único evento de tránsito de diez horas de duración capturado durante la misión K2 en 2017. Lo que hace que este hallazgo sea particularmente significativo es su asombroso parecido con nuestro propio mundo: el planeta es casi idéntico en tamaño a la Tierra y sigue una órbita que refleja un año de duración similar al terrestre.

El descubrimiento, detallado en un artículo en el que participan investigadores de la University of Southern Queensland, Harvard & Smithsonian y el NASA Ames Research Center, destaca el valor perdurable de la misión secundaria del Telescopio Espacial Kepler, conocida como K2. Mientras que la misión original de Kepler pasó cuatro años observando un único parche del cielo para encontrar planetas similares a la Tierra, la misión K2 se vio obligada a observar diferentes campos a lo largo del plano de la eclíptica durante periodos más cortos de aproximadamente 80 días. Este marco temporal restringido suele impedir la detección de planetas de periodo largo, que requieren múltiples tránsitos para confirmar sus órbitas. Sin embargo, al escanear meticulosamente los datos en busca de eventos de tránsito único, el equipo de investigación ha ampliado los límites de lo que los datos de archivo pueden revelar.

El descubrimiento de HD 137010 b

La identificación de HD 137010 b comenzó con la inspección visual de las curvas de luz de la Campaña 15 de K2. Hans Martin Schwengeler, un científico ciudadano que trabaja con el proyecto Planet Hunters, fue el primero en señalar la característica similar a un tránsito único. El evento, que duró aproximadamente 10 horas, mostró una leve disminución en el brillo de la estrella de solo 225 partes por millón (ppm). Una señal tan sutil es notoriamente difícil de detectar; sin embargo, debido a que HD 137010 es una estrella relativamente brillante de décima magnitud, la precisión fotométrica alcanzada fue excepcionalmente alta, llegando a un nivel de 8,5 ppm, cerca del límite teórico de los instrumentos de la nave espacial.

Para validar el descubrimiento, el equipo —incluyendo a Chelsea X. Huang y Shishir Dholakia— realizó un análisis riguroso para descartar "falsos positivos", como binarias eclipsantes de fondo o fallos instrumentales. Al cruzar la fotometría de K2 con imágenes históricas, datos de velocidad radial de archivo y astrometría, los investigadores concluyeron que la señal era de naturaleza astrofísica y ocurrió en la estrella objetivo. "Nuestro análisis indica firmemente que el evento fue astrofísico, ocurrió en el objetivo y puede explicarse mejor como un candidato a planeta en tránsito", señalaron los autores en su informe.

Definiendo un candidato de tránsito único

El método de tránsito se basa en que un planeta pase entre su estrella anfitriona y el observador, provocando una caída temporal en el brillo aparente de la estrella. Si bien los sistemas automatizados son excelentes para encontrar planetas con periodos orbitales cortos que transitan muchas veces, a menudo pasan por alto eventos únicos. Las detecciones de tránsito único son técnicamente desafiantes porque no proporcionan un periodo orbital inmediato. En su lugar, los investigadores deben estimar el periodo basándose en la duración del tránsito y las propiedades conocidas de la estrella anfitriona.

En el caso de HD 137010 b, la duración del tránsito de 10 horas proporcionó una pista vital. Dado el tamaño y la masa de la enana K anfitriona, un tránsito de esta longitud implica una órbita amplia. Si la órbita es circular, el equipo estima un periodo orbital de aproximadamente 355 días, notablemente cercano a un año terrestre. Esto convierte a HD 137010 b en un raro ejemplo de un planeta de periodo largo detectado a través de un evento único, una hazaña que rara vez se ha logrado para candidatos del tamaño de la Tierra que orbitan estrellas similares al Sol.

Perfil físico: un vecino del tamaño de la Tierra

Las características físicas de HD 137010 b lo sitúan en una categoría exclusiva de exoplanetas de "tamaño terrestre". El equipo de investigación calculó un radio de 1,06 veces el de la Tierra, lo que lo convierte en un gemelo casi idéntico de nuestro planeta natal en términos de escala. Su estrella anfitriona, HD 137010, es una enana K, que es ligeramente más pequeña, más fría y más longeva que nuestro Sol. Este tipo de estrella se considera cada vez más como un anfitrión ideal para mundos potencialmente habitables porque proporcionan un entorno de radiación más estable a lo largo de miles de millones de años.

La distancia orbital estimada para el candidato es de aproximadamente 0,88 Unidades Astronómicas (UA), situándolo a una distancia de su estrella comparable a la separación Tierra-Sol. Debido a que la estrella anfitriona es menos luminosa que el Sol, esta distancia resulta en un entorno mucho más frío que el de la Tierra. El descubrimiento representa un hito significativo, ya que la mayoría de los planetas de tamaño terrestre encontrados por misiones actuales como TESS orbitan estrellas enanas M mucho más pequeñas o tienen periodos orbitales extremadamente cortos y abrasadores.

Habitabilidad y estimaciones de temperatura

La temperatura es un factor crítico para determinar la habitabilidad de un mundo. Basándose en su órbita proyectada, HD 137010 b recibe un flujo estelar incidente de aproximadamente 0,29 veces el de la Tierra. Esto sitúa al planeta cerca del borde exterior de la zona habitable de la estrella, la región donde teóricamente podría existir agua líquida en la superficie de un planeta. Dependiendo de su composición atmosférica, HD 137010 b podría ser una Tierra "fría" o quizás más parecido a una versión templada de Marte.

Si bien los investigadores advierten que el periodo orbital exacto sigue siendo un valor "proyectado" debido a la naturaleza de tránsito único de los datos, las propiedades del candidato son, no obstante, tentadoras. Incluso si se encuentra en el margen gélido de la zona habitable, sigue siendo uno de los pocos candidatos de tamaño terrestre que orbitan una estrella de tipo solar (FGK) que no es una "Tierra caliente". La presencia de un mundo así sugiere que los datos de la misión K2 todavía contienen un potencial sin explotar para identificar entornos terrestres templados.

La importancia de las estrellas anfitrionas brillantes

Uno de los aspectos más emocionantes de HD 137010 b es el brillo de su estrella anfitriona. Con una magnitud V de 10,1, HD 137010 es significativamente más brillante que las estrellas distantes que fueron el objetivo de la misión Kepler original. El brillo es la "moneda de cambio" del seguimiento exoplanetario; permite mediciones de velocidad radial de alta precisión para determinar la masa del planeta y posibilita la futura caracterización atmosférica mediante espectroscopia.

Steve B. Howell del NASA Ames Research Center y otros coautores enfatizan que este es el primer candidato a planeta de tamaño terrestre con un periodo orbital similar al de la Tierra que transita una estrella lo suficientemente brillante para un seguimiento sustancial. La mayoría de los descubrimientos previos de Kepler de este tipo son demasiado tenues para que los telescopios actuales puedan pesar los planetas o sondear su atmósfera. HD 137010 b, sin embargo, ofrece un objetivo alcanzable para la próxima generación de instrumentos astronómicos.

El legado de K2 y direcciones futuras

El descubrimiento de HD 137010 b sirve como testimonio del legado del Telescopio Espacial Kepler. Incluso años después de que terminara su misión, sus datos siguen siendo una mina de oro para el descubrimiento cuando se combinan con técnicas analíticas modernas y la dedicación de científicos ciudadanos. Al cerrar la brecha entre los descubrimientos de corto periodo de TESS y la mirada al espacio profundo de la misión Kepler original, K2 ha proporcionado una ventana única a la población de planetas terrestres de largo periodo.

De cara al futuro, el equipo de investigación sugiere que las misiones futuras como PLATO (Planetary Transits and Oscillations of stars), cuyo lanzamiento está previsto para 2026, se diseñarán específicamente para encontrar más mundos como HD 137010 b. Hasta entonces, HD 137010 b se mantiene como un candidato de alta prioridad para los observatorios terrestres. Confirmar su periodo de 355 días y medir su masa serán los próximos pasos para comprender si este mundo distante es verdaderamente un hermano similar a la Tierra o un vestigio congelado en los confines exteriores de su sistema solar.