Un exoplaneta rocoso con la mitad de la masa de Venus: el más ligero jamás detectado utilizando la técnica de velocidad radial

Un equipo de astrónomos ha utilizado el Very Large Telescope (VLT) que tiene el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile para arrojar nueva luz sobre los al menos cuatro planetas (b, c, d y e) que hay alrededor de una estrella cercana, L 98-59, similares a los de la zona interior de nuestro sistema solar.

El planeta más cercano a la estrella, L 98-59b, tiene alrededor de la mitad de la masa de Venus, lo que lo convierte en el exoplaneta más ligero jamás detectado utilizando la técnica de velocidad radial. Con esta técnica se calcula el bamboleo de la estrella causado por el diminuto tirón gravitatorio de sus planetas en órbita.

Tras el segundo, aparece un tercero que podría tener hasta el 30 % de su masa compuesta de agua: un mundo oceánico. La existencia del cuarto planeta también ha sido confirmada, pero los científicos aún no conocen su masa ni su radio.

El equipo también ha encontrado indicios de un potencial quinto planeta, el más alejado de la estrella, aunque no tienen más datos al respecto. De confirmarse, se ubicaría en la zona habitable del sistema, lo que podría permitir que el planeta tuviese agua líquida en su superficie.

«El planeta que hay en la zona habitable puede tener una atmósfera que podría proteger y mantener la vida», afirma María Rosa Zapatero Osorio, astrónoma del Centro de Astrobiología de Madrid (INTA-CSIC) y una de las autoras del estudio publicado hoy en la revista Astronomy & Astrophysics.

Comparación entre el sistema de exoplanetas L 98-59 (arriba) y los del interior del sistema solar (Mercurio, Venus y la Tierra). Aunque L 98-59b (el más cercano a su estrella) parezca de un tamaño similar a Venus, tiene la mitad de su masa. / ESO/L. Calçada/M. Kornmesser (Acknowledgment: O. Demangeon)

Estos resultados son un paso importante en la búsqueda de vida en planetas del tamaño de la Tierra fuera del sistema solar. La detección de biofirmas en un exoplaneta depende de la capacidad de estudiar su atmósfera, pero los telescopios actuales no son lo suficientemente grandes como para lograr la resolución necesaria que permita obtener esta información de planetas rocosos pequeños.

El sistema planetario L 98-59 es un interesante objetivo para futuras observaciones de atmósferas de exoplanetas. Orbita una estrella que se encuentra a solo 35 años luz de distancia y se ha descubierto que alberga planetas rocosos, como la Tierra o Venus, que están lo suficientemente cerca de la estrella como para estar calientes.

Con la ayuda del VLT, el equipo pudo inferir que tres de los planetas pueden contener agua en sus interiores o en sus atmósferas. Los dos planetas del sistema L 98-59 más cercanos a la estrella son, probablemente, secos, pero podrían tener pequeñas cantidades de agua, mientras que el tercero sí parece ser un mundo oceánico con agua constituyendo un tercio de su masa.

Respecto a los otros dos exoplanetas ‘ocultos’, se descubrió el cuarto y el quinto se sospecha que está a la distancia correcta de la estrella como para que exista agua líquida en su superficie. 

«Tenemos indicios de la presencia de un planeta terrestre en la zona habitable de este sistema», insiste Olivier Demangeon, investigador del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio de la Universidad de Oporto (Portugal) y autor principal del trabajo.

Ayuda de ESPRESSO

Para estuiar L 98-59, el equipo utilizó el instrumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations, espectrógrafo Echelle para observaciones espectroscópicas estables y exoplanetas rocosos), instalado en el VLT. 

En 2019, la comunidad astronómica detectó, por primera vez, tres de los planetas de L 98-59 con el satélite TESS de la NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite, satélite de rastreo de exoplanetas en tránsito). Este satélite utiliza una técnica llamada método de tránsito —en el que se utiliza la disminución en la luz procedente de la estrella causada por un planeta que pasa por delante para inferir las propiedades del planeta— para detectar los planetas y medir sus tamaños.

Sin embargo, hasta que Demageon y su equipo no dispusieron de las mediciones de velocidad radial realizadas con ESPRESSO y su predecesor, HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, buscador de planetas por velocidad radial de alta precisión), instalado en el telescopio de 3,6 metros de la Silla, de ESO, no pudieron detectar los planetas adicionales y medir las masas y los radios de los tres primeros. 

“Si queremos saber de qué está hecho un planeta, lo mínimo que necesitamos es conocer su masa y su radio”, recuerda otro de los autores del trabajo, Alejandro Suárez Mascareño, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

El equipo espera continuar estudiando estos exoplanetas con el próximo Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA/ESA/CSA, mientras que el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, en fase de construcción en el desierto chileno de Atacama y que comenzará sus observaciones en 2027, también será ideal para analizarlos.

«Este sistema anuncia lo que está por venir», adelanta Demangeon, quien concluye: «Nosotros, como sociedad, hemos estado persiguiendo planetas terrestres desde el nacimiento de la astronomía y ahora, finalmente, nos estamos acercando cada vez más a la detección de un planeta terrestre, en la zona habitable de su estrella, cuya atmósfera podríamos estudiar».