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Nave espacial TESS de la NASA está encontrando cientos de exoplanetas

A sólo 50 años luz de la Tierra, hay alrededor de 1.560 estrellas, probablemente orbitadas por varios miles de planetas. Alrededor de mil de estos planetas extrasolares – conocidos como exoplanetas – pueden ser rocosos y tener una composición similar a la de la Tierra. Algunos pueden incluso albergar vida. Más del 99% de estos mundos alienígenas siguen sin ser descubiertos, pero esto está a punto de cambiar.

Con el nuevo telescopio espacial cazador de exoplanetas TESS de la NASA, la búsqueda de planetas posiblemente habitables cerca de nuestro sistema solar está en marcha. TESS – orbitando la Tierra cada 13,7 días – y los telescopios terrestres están listos para encontrar cientos de planetas en los próximos años. Esto podría transformar la comprensión de los astrónomos de los mundos extraterrestres que nos rodean y proporcionar objetivos para escanear con telescopios de próxima generación en busca de firmas de vida. En poco más de un año, TESS ha identificado más de 1.200 candidatos planetarios, de los cuales 29 astrónomos ya han confirmado que son planetas. Dada la capacidad única de TESS de buscar simultáneamente decenas de miles de estrellas en busca de planetas, se espera que la misión produzca más de 10.000 nuevos mundos.

Estos son tiempos emocionantes para los astrónomos y, especialmente, para aquellos de nosotros que exploramos exoplanetas. Somos miembros del Proyecto de Caza de Planetas EDEN, que también apoya el trabajo de TESS. Utilizamos telescopios en tierra y en el espacio para encontrar exoplanetas y entender sus propiedades y potencial para albergar vida.

Mundos por descubrir a nuestro alrededor

Los mundos que nos rodean esperan ser descubiertos. Tomemos, por ejemplo, Próxima Centauri, una estrella roja, discreta y tenue, invisible sin telescopio. Es una de las más de cien mil millones de estrellas dentro de nuestra galaxia, poco destacable, excepto por su condición de vecina de al lado. Orbitando Próxima es un mundo fascinante pero misterioso, llamado Proxmia b, descubierto sólo en 2016.

Los científicos saben sorprendentemente poco sobre Próxima b. Los astrónomos nombran al primer planeta descubierto en un sistema “b”. Este planeta nunca ha sido visto con ojos humanos o por un telescopio. Pero sabemos que existe debido a su atracción gravitacional sobre su estrella anfitriona, lo que hace que la estrella se tambalee levemente. Este ligero bamboleo se encontró en mediciones recogidas por un gran grupo internacional de astrónomos a partir de datos tomados con múltiples telescopios terrestres. Es muy probable que Proxima b tenga una composición rocosa similar a la de la Tierra, pero con una masa mayor. Recibe aproximadamente la misma cantidad de calor que la Tierra recibe del Sol.

Y eso es lo que hace a este planeta tan excitante: Se encuentra en la zona “habitable” y podría tener propiedades similares a las de la Tierra, como una superficie, agua líquida, y -¿quién sabe? – tal vez incluso una atmósfera con los signos químicos reveladores de la vida.

La misión TESS de la NASA se lanzó en abril de 2018 para cazar otros planetas del tamaño de la Tierra, pero con un método diferente. TESS está buscando eventos raros de atenuación que ocurren cuando los planetas pasan frente a sus estrellas anfitrionas, bloqueando la luz de las estrellas. Estos eventos de tránsito indican no sólo la presencia de los planetas, sino también sus tamaños y órbitas.

Encontrar un nuevo exoplaneta en tránsito es muy importante para astrónomos como nosotros porque, a diferencia de los que se encuentran a través de bamboleos estelares, los mundos vistos en tránsito pueden ser estudiados más a fondo para determinar sus densidades y composiciones atmosféricas.

Soles enana roja

Para nosotros, los exoplanetas más excitantes son los más pequeños, que TESS puede detectar cuando orbitan pequeñas estrellas llamadas enanas rojas – estrellas con masas menores a la mitad de la masa de nuestro Sol.

Cada uno de estos sistemas es único. Por ejemplo, LP 791-18 es una estrella enana roja a 86 años-luz de la Tierra alrededor de la cual TESS encontró dos mundos. El primero es un “super-Tierra”, un planeta más grande que la Tierra, pero probablemente aún más rocoso, y el segundo es un “mini-Neptuno”, un planeta más pequeño que Neptuno, pero rico en gas y hielo. Ninguno de estos planetas tiene contrapartes en nuestro sistema solar.

Entre los favoritos actuales de los astrónomos de los nuevos planetas del tamaño de la Tierra está el LHS 3884b, una abrasadora “Tierra caliente” que orbita su sol tan rápidamente que en ella se puede celebrar su cumpleaños cada 11 horas.

Aún no hay mundos parecidos a la Tierra

Pero, ¿cómo son los planetas del tamaño de la Tierra? La promesa de encontrar mundos cercanos para estudios detallados ya está dando sus frutos. Un equipo de astrónomos observó el caliente super-Tierra LHS 3884b con el Telescopio Espacial Hubble y descubrió que el planeta era un horrible lugar de vacaciones, sin siquiera una atmósfera. Es sólo una roca desnuda con temperaturas que van desde más de 700 C (1300 Fahrenheit) al mediodía hasta casi el cero absoluto (-460 Fahrenheit) a medianoche.

La misión TESS fue financiada inicialmente por dos años. Pero la nave espacial está en excelente estado y la NASA recientemente extendió la misión hasta 2022, duplicando el tiempo que TESS tendrá que escanear las estrellas brillantes cercanas en busca de tránsitos.

Sin embargo, encontrar exoplanetas alrededor de las estrellas más frías -aquellas con temperaturas inferiores a 2700 C (4900 F)- seguirá siendo un desafío debido a su extrema debilidad. Ya que los enanos ultracool proporcionan nuestra mejor oportunidad para encontrar y estudiar exoplanetas con tamaños y temperaturas similares a los de la Tierra, otras búsquedas de planetas enfocadas se están retomando donde deja TESS.

Los mundos que TESS no puede encontrar

En mayo de 2016, un grupo dirigido por belgas anunció el descubrimiento de un sistema planetario alrededor del enano ultracool que bautizaron como TRAPPIST-1. El descubrimiento de los siete exoplanetas del tamaño de la Tierra en tránsito en el sistema TRAPPIST-1 fue pionero.

También demostró cómo los telescopios pequeños -en relación con los poderosos gigantes de nuestra época- todavía pueden hacer descubrimientos transformacionales. Con paciencia y persistencia, el telescopio TRAPPIST escudriñó las estrellas enanas rojas cercanas desde su percha de alta montaña en el desierto de Atacama en busca de pequeñas y reveladoras zambullidas en sus brillos. Eventualmente, vio tránsitos en los datos de la enana roja TRAPPIST-1, que -aunque está a sólo 41 años-luz de distancia- es demasiado débil para las cuatro lentes de 10 cm (4 pulgadas) de diámetro de TESS. Sus mundos del tamaño de la Tierra habrían quedado sin descubrir si el telescopio más grande del equipo TRAPPIST no los hubiera encontrado.

Dos proyectos han mejorado el juego en la búsqueda de candidatos ex-Tierra alrededor de enanas rojas cercanas. El equipo SPECULOOS instaló cuatro telescopios robóticos -también en el desierto de Atacama- y uno en el hemisferio norte. Nuestra Red de Descubrimiento y Exploración de Exoearth – Proyecto EDEN – utiliza nueve telescopios en Arizona, Italia, España y Taiwán para observar continuamente estrellas enanas rojas.

Los telescopios SPECULOOS y EDEN son mucho más grandes que las pequeñas lentes de TESS y pueden encontrar planetas alrededor de estrellas demasiado débiles para que TESS los estudie, incluyendo algunos de los planetas de tamaño terrestre en tránsito más cercanos a nosotros.

La década de los nuevos mundos

Es probable que la próxima década sea recordada como el momento en que abrimos los ojos a la increíble diversidad de otros mundos. Es probable que TESS encuentre entre 10.000 y 15.000 candidatos a exoplanetas para 2025. Para 2030, se espera que las misiones GAIA y PLATO de la Agencia Espacial Europea encuentren otros 20.000-35.000 planetas. GAIA buscará bamboleos estelares introducidos por planetas, mientras que PLATO buscará tránsitos planetarios como hace TESS.

Sin embargo, incluso entre los miles de planetas que pronto se encontrarán, los exoplanetas más cercanos a nuestro sistema solar seguirán siendo especiales. Muchos de estos mundos pueden ser estudiados en gran detalle – incluyendo la búsqueda de señales de vida. Los descubrimientos de los mundos más cercanos también representan pasos importantes en el progreso de la humanidad en la exploración del universo en el que vivimos. Después de cartografiar nuestro propio planeta y luego el sistema solar, ahora pasamos a los sistemas planetarios cercanos. Tal vez un día Proxima b u otro mundo cercano que los astrónomos aún no han encontrado será el objetivo de las sondas interestelares, como el Proyecto Starshot, o incluso de las naves estelares con tripulación. Pero primero tenemos que poner estos mundos en el mapa.

Vía Space

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