Investigadores de Granada descubren un nuevo sistema planetario con una súper-Tierra y un mini-Neptuno

Astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), con sede en Granada, y la Universidad de Granada han descubierto un nuevo sistema planetario único en su especie y clave para entender los procesos de formación planetaria: TOI-2096, compuesto por una “súper-Tierra” y un “mini-Neptuno” que orbitan una estrella fría y cercana en un ‘baile sincronizado’.

Este hallazgo ha sido posible gracias a la estrecha colaboración entre centros de investigación y universidades europeas y norteamericanas, lideradas por el IAA-CSIC. El sistema fue inicialmente identificado por la misión Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, una misión espacial que busca planetas alrededor de estrellas cercanas y brillantes, indica la UGR en un comunicado.

"TESS está realizando una búsqueda de planetas por todo el cielo utilizando el método de tránsito, es decir, monitoreando el brillo estelar de miles de estrellas cercanas en espera de un ligero oscurecimiento, que podría ser causado por el paso de un planeta entre la estrella y el observador. Sin embargo, a pesar de su poder para detectar nuevos mundos, la misión TESS necesita apoyo de telescopios en tierra para confirmar la naturaleza planetaria de las señales detectadas”, explica Francisco J. Pozuelos Romero, investigador del IAA-CSIC y autor principal del artículo científico publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics.

Una configuración muy particular

Los planetas TOI-2096 b (súper-Tierra) y TOI-2096 c (mini-Neptuno), fueron observados con una red internacional de telescopios terrestres, permitiendo así su confirmación y caracterización. “Haciendo un análisis exhaustivo de los datos, encontramos que los dos planetas se encontraban en órbitas resonantes, es decir, por cada dos órbitas de TOI-2096 b, TOI-2096 c realiza una. “Esta configuración es muy particular y debido a ella los planetas interactúan fuertemente de manera gravitatoria, lo que permite obtener sus masas, algo que estamos haciendo justo ahora con medidas ultra-precisas usando el telescopio de 2.2 metros del Observatorio de Calar Alto” señala Pedro J. Amado, investigador del IAA-CSIC y co-autor del artículo.

Los investigadores estiman que el radio de TOI-2096 b es 1.2 veces mayor que el del planeta Tierra (de ahí la denominación de súper Tierra). Asimismo, el radio de TOI-2096 c es un 55% más pequeño que el de Neptuno (1.9 veces radios terrestres), por lo que se le denomina ‘mini Neptuno’. Estos tamaños son realmente interesantes pues podrían arrojar luz sobre la anomalía conocida como Valle del Radio, es decir, la ausencia de exoplanetas con radios entre 1.5 y 2.5 radios terrestres, algo que hoy día sigue sin entenderse.

“El tamaño de estos planetas es de vital importancia” apunta Juan Carlos Suárez, investigador de la Universidad de Granada y también co-autor del estudio. “Gracias al análisis global de los datos realizado en los servidores de computación de alto rendimiento de la Universidad de Granada pudimos entender que se trata de un sistema realmente único”. Y continúa: “la formación de planetas pequeños, de menos de 4 radios terrestres, sigue siendo hoy día un misterio. Hay diferentes modelos de formación planetaria intentando explicar cómo se forman los planetas con tamaños entre la Tierra y Neptuno, pero ninguno acaba de ajustarse a las observaciones. TOI-2096 es el único sistema encontrado hasta la fecha que tiene un planeta pequeño, probablemente rocoso, y uno más grande con el tamaño justo donde todos los modelos se contradicen. Es decir, TOI-2096 puede ser la Piedra Rosetta que estábamos buscando para entender cómo se forman los sistemas planetarios”.

“Además, estos planetas se encuentran entre los mejores de su clase para estudiar sus atmósferas”, señala Francisco J. Pozuelos. “Gracias al tamaño relativo de estos planetas y su estrella, junto con el brillo de ésta, hemos encontrado que este sistema está entre los mejores para ser analizado en detalle con el telescopio espacial James Webb usando la técnica de espectroscopía de tránsitos, algo que esperamos hacer pronto y para lo que nos estamos coordinando con otras universidades y centros de investigación. Estos estudios nos permitirán saber con más precisión cómo se formó el sistema y, si como creemos, el planeta TOI-2096 c es un mundo oceánico, lo que abriría todo un abanico de posibilidades para futuros estudios.”