Un planeta del sistema LHS 1140 podría albergar un gran océano de agua líquida

Un equipo internacional de investigadores ha confirmado que el sistema planetario LHS 1140 tiene dos planetas y podría albergar otros dos, y que, uno de ellos, el LHS 1140 b, situado en la zona de habitabilidad, parece tener un gran océano de agua líquida, lo que lo convierte en un objetivo perfecto para la búsqueda de biomarcadores para la vida.

La investigación, publicada en Astronomy & Astrophysics y liderada por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) se ha realizado con los datos obtenidos con el instrumento de última generación ESPRESSO -instalado en el telescopio VLT del Observatorio Europeo Austral en Chile- y con los datos obtenidos por el observatorio espacial TESS de la NASA.

LHS 1140 es un sistema planetario situado en la constelación de Cetus, a unos 41 años luz de la Tierra, en el que ya se conocían dos planetas, LHS 1140 b y LHS 1140 c, el primero de ellos situado en la denominada zona de habitabilidad de su estrella, una enana roja cinco veces más pequeña que nuestro Sol. El planeta más cercano, LHS 1140 c, orbita la estrella cada 3,8 días, mientras que LHS 1140 b lo hace cada 24,7 días, detalla el CAB en una nota.

Los datos han permitido obtener valores muy precisos de las masas y radios de ambos planetas (6,5 masas terrestres y 1,7 radios terrestres para LHS 1140 b; y 1,8 masas terrestres y 1,3 radios terrestres para LHS 1140 c) y determinar que su densidad es igual que la de la Tierra.

El estudio también ha caracterizado la composición interna de ambos planetas -la distribución del núcleo, manto y corteza-, y la cantidad de agua líquida que pueden tener, que en el caso de LHS 1140 b, todo indica que su superficie está cubierta por un océano de agua líquida.

"Se trata del planeta situado en la zona habitable de su estrella donde se ha podido cuantificar de forma más precisa la potencial cantidad de agua líquida presente, lo que convierte a LHS 1140 b en uno de los mejores planetas para la búsqueda de biomarcadores", explica el investigador del CAB y autor principal del estudio, Jorge Lillo-Box.

La gran precisión de los datos ha permitido también encontrar otro potencial planeta en el sistema, LHS 1140 d, con una masa de 4,8 masas terrestres y un periodo orbital de 78,9 días, ligeramente más alejado de la zona de habitabilidad de la estrella y con una composición en la frontera entre rocoso y gaseoso.

Los investigadores también realizaron un estudio detallado de los datos en busca de compañeros co-orbitales o exotroyanos, es decir, planetas alojados en la misma órbita. El estudio sugiere que el planeta más interno (LHS 1140 c) podría tener uno de estos compañeros co-orbitales, lo que le convierte en uno de los primeros candidatos a exotroyanos descubiertos hasta ahora, aunque hará falta un estudio más detallado y observaciones adicionales para confirmarlo.

"El sistema planetario de LHS 1140 es ideal en nuestro camino hacia la caracterización atmosférica de planetas rocosos. El planeta más interno ha de tener un gran contenido en vapor de agua, mientras que el planeta en la zona habitable debe mostrar características atmosféricas muy diferentes y quizás permita la búsqueda de biomarcadores como el ozono o el metano", comenta Lillo-Box.

El sistema planetario LHS 1140 contiene el tipo de planetas que buscará el experimento KOBE, un programa de legado del Observatorio de Calar Alto (CAHA) del que Lillo-Box es el investigador principal, y que buscará planetas en la zona de habitabilidad de estrellas ligeramente más calientes que LHS 1140, aunque más frías que nuestro Sol.

Estas estrellas ofrecen una oportunidad única para la búsqueda de vida porque, aunque su actividad es mucho menor que en las estrellas más frías, su zona de habitabilidad está más cerca que en las estrellas de tipo solar. El programa, que comenzará en 2021 y finalizará en 2023, utilizará el instrumento CARMENES instalado en el telescopio de 3,5 metros del CAHA.

Para David Barrado Navascués, investigador del CAB y coautor del estudio, "el sistema planetario de LHS 1140 debería ser una piedra Rosetta para los estudios atmosféricos exoplanetarios" en los que el nuevo telescopio espacial James Webb -cuyo lanzamiento está previsto en 2021-, jugará un papel fundamental.