Kepler-138b, el exomarte

Por Daniel Marín, el 17 junio, 2015. Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas • Kepler ✎ 14

Descubrir un planeta más pequeño que la Tierra alrededor de una estrella que está a más de 220 años luz ya tiene mérito. Pero si además logramos determinar su masa, bueno, eso ya son palabras mayores. Y eso es justamente lo que acaba de lograr un grupo de investigadores usando los datos del telescopio espacial Kepler de la NASA. El planeta se llama Kepler-138b y ahora sabemos que no solo tiene las dimensiones de Marte, sino que también posee una masa parecida.

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Relación entre el tamaño y la masa de varios planetas. En naranja los planetas del sistema Kepler-138, en rojo los planetas del sistema solar y en amarillo otros exoplanetas descubiertos por Kepler (NASA Ames/W Stenzel).

Kepler-138b (KOI-314b) fue descubierto el año pasado como parte de un sistema planetario compacto de tres planetas que giran alrededor de una estrella enana roja. Este tipo de sistemas planetarios es uno de los principales descubrimientos de la misión Kepler. Como su nombre indica, se trata de sistemas que poseen varios planetas de poco tamaño situados todos ellos muy cerca de su estrella. En el caso del sistema Kepler-138, los tres planetas se encuentran a una distancia de entre 12 y 20 millones de kilómetros. Si pensamos que la distancia mínima de Mercurio al Sol es de 46 millones de kilómetros, entenderemos por qué se les denomina ‘compactos’. ¡Todo un sistema planetario que cabría dentro de la órbita de Mercurio!

Kepler-138b es el más interno de los tres planetas y también es el de menores dimensiones. Como todos los mundos descubiertos por el telescopio Kepler, lo ha sido por el método del tránsito, un método que por lo general nos permite calcular el tamaño de un mundo, pero no su masa. No obstante, en determinadas situaciones favorables es posible hallar la masa de los planetas midiendo el tiempo preciso que tarda cada planeta en cruzar el disco de la estrella. La atracción gravitatoria entre los planetas causa ligeras desviaciones en el tiempo de tránsito de cada uno que puede usarse para medir la masa de cada uno. Es la técnica que se conoce como TTV (Transit Timing Variations) y es ideal en sistemas compactos como Kepler-138.

Representación artística del sistema Kepler-138 ( SETI Institute/Danielle Futselaar).
Representación artística del sistema Kepler-138 ( SETI Institute/Danielle Futselaar).

Sabíamos que el diámetro de Kepler-138b es el 45% del de nuestro planeta, mientras que los otros dos mundos son supertierras 1,61 veces más grandes que la Tierra. Ahora, gracias a la técnica TTV, se ha calculado que su masa es muy parecida a la de Marte. Es la primera vez que podemos medir al mismo tiempo la masa y el tamaño de un exoplaneta más pequeño que la Tierra y los resultados son coherentes con los modelos teóricos. Al fin y al cabo, parece más que lógico que un planeta rocoso del tamaño de Marte tenga la misma masa que Marte. Sin embargo, si su composición fuera significativamente diferente, su masa también lo sería. Esto implica que, a grosso modo, los planetas pequeños tienen más o menos la misma composición en la Galaxia.

Pero Kepler-138c y Kepler-138d, conocidas desde el año pasado, han sido toda una sorpresa. Aunque ambos son más o menos del mismo tamaño, Kepler-138c tiene prácticamente el doble de masa que su hermano. Mientras Kepler-138d es menos masivo que la Tierra, Kepler-138c ronda las dos masas terrestres. De aquí se infiere que Kepler-138c debe ser un planeta rocoso, mientras que Kepler-138d tendría grandes cantidades de volátiles -gases y hielos- en su composición. Bien mirado, los resultados no son tan sorprendentes, ya que los dos mundos se hallan justo en el difuso límite que existe entre las supertierras y los minineptunos. También hay que tener en cuenta que el error en el cálculo de la masa de estos dos cuerpos es muy grande, especialmente en el caso de Kepler-138c.

Cuando Kepler fue lanzado al espacio nadie esperaba poder usar sus datos para calcular al mismo tiempo la masa y el tamaño de un exoplaneta más pequeño que la Tierra. Pero, a pesar de todo, lo han logrado. ¿Qué será lo siguiente?

Referencias:



14 Comentarios

  1. Dani,
    Acabo de enviar mi agradecimiento por el post de ¿Y si Caronte tuviera atmósfera? y ahora entra este impresionante post sobre Kepler 138b.
    Sin palabras. Gracias…. es alucinante como puede existir 3 planetas girando en un espacio tan pequeño, ¿cuánto queda aún por descubrir?.
    Saludos.

  2. Que tiempos aquellos cuando la gente solo especulaba sobre planetas en otras estrellas y ahora no pasan mas de dos semanas sin saber de uno nuevo o algo sobre ellos. No puedo imaginar como hubiera estado si aun viviera Carl Sagan meditando sobre esos otros mundos.

    1. Como si le enseñas a Faraday un tren Maglev… ;D ya podríamos reanimarlos como en Futurama xD
      Sería un privilegio ver sus caras y opiniones ^^

  3. Yo no soy para nada experto en esto, pero me parece ver un patrón trás todos estos descubrimientos.
    Parece que nos pintan los sistemas extrasolares como de jupiters calientes en órbitas parecidas a Mercurio o Venus, pero es que es realmente lógico que esto suceda, por el método que utilizamos.
    Descubrimos planetas cuando pasan por delante de su estrella. En muchos sistemas, la zona habitable se puede prolongar mucho más allá de nuestra 1AU. Pero estos planetas pueden tardar décadas en pasar delante de su estrella.
    Yo creo que lo que realmente estamos descubriendo son análogías de nuestro Sistema Solar Interior, dado que para ver pasar un planeta a la distancia de Júpiter podrían pasar 12años de continua observación…

    1. Pues de hecho, es lo que se llama un sesgo de selección, vemos más objetos del tipo que por nuestros instrumentos o nuestras condiciones somos capaces de ver mejor y da la falsa ilusión de que hubieran más de ese tipo. Pasa lo mismo al observar galaxias lejanas, que con forme más lejos están vamos viendo solo las más brillantes.

  4. Lo han logrado, pero… hay que considerar que el «error en el cálculo de la masa de estos dos cuerpos es muy grande».

    Dicho esto no sé lo que se entiende por «lograrlo» :-S

  5. Gracias, Dani por traernos estas noticias. Lo vi de refilón en otra fuente y dije, este artículo está al caer en Eureka.

    A mi lo que me parece fascinante de los sistemas compactos es que, de surgir en un planeta vida inteligente, se produciría el mismo efecto que en Akasa-Puspa, pero a nivel interplanetario en lugar de interestelar. Está tan cerca un planeta de otro, que las posibilidades de viaje son totalmente envidiables. Desde Kepler 138c tienes a b y d a unos 4 millones de km en conjunción… eso no es nada! 10 veces la distancia Tierra-Luna. Y además con una conjunción como mucho cada 10 días. Eso es un archipiélago.

  6. Pregunta: aún siendo una enana roja, a tan corta distancia, la temperatura superficial no será tan alta como para impedir cualquier atmósfera ?
    Saludos.

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