Kepler-1625b I: ¿la primera exoluna?

Sabemos que existen más de 3600 planetas extrasolares, pero por ahora no hay rastro de ningún satélite alrededor de los mismos, es decir, exolunas. Pero eso puede haber cambiado, porque el planeta Kepler-1625b podría albergar la primera exoluna descubierta por la humanidad. La dificultad en la detección de exolunas es que de los dos métodos más populares para descubrir planetas extrasolares, el método del tránsito y el de la velocidad radial, solo el primero nos permite revelar la existencia de satélites. El siguiente inconveniente es que la señal de una exoluna en la curva de luz de un tránsito es muy complicada de vislumbrar entre el ruido de la señal.

Una exoluna de tamaño terrestre alrededor de un planeta gigante (René Heller/AIP).
Una exoluna de tamaño terrestre alrededor de un planeta gigante (René Heller/AIP).

El lugar ideal para buscar exolunas son los datos del telescopio espacial Kepler de la NASA, así que es normal que se hayan puesto en marcha varias iniciativas con este propçosito. La más famosa es HEK (Hunt for Exomoons with Kepler), liderada por el investigador británico David Kipping. Desde 2011 el proyecto HEK no ha parado de buscar exolunas, pero sin éxito. Las características del método del tránsito nos dicen que cuanto mayor sea la luna en proporción al planeta y cuanto más grandes sean ambos, más fácil será su detección. Otros factores que facilitan su descubrimiento son que la actividad estelar sea lo más baja posible (no olvidemos que es la principal fuente de ruido) y que el planeta gire alrededor de una estrella pequeña (en ese caso el tránsito es más nítido y la relación señal ruido es por tanto mayor). En definitiva, la curva de luz de un exoplaneta con una exoluna presenta un perfil más complejo que resulta difícil separar del ruido. Por otro lado, además de modificar la curva de luz, la existencia de una luna generará variaciones en la duración y/o el momento del tránsito del planeta (TDV y TTV). Paradójicamente, es más difícil de detectar la presencia de varias lunas, si las hubiera, que la de un único satélite del mismo tamaño.

http://keplerlightcurves.blogspot.com.es/2012/10/exomoon-candidate-profile-for-kid.html
Cómo modifica una exoluna la curva de luz de un planeta (http://keplerlightcurves.blogspot.com.es/2012/10/exomoon-candidate-profile-for-kid.html).

En el último trabajo del proyecto HEK Kipping y sus colegas han estudiado 284 sistemas candidatos a tener exolunas. Los planetas con posibles lunas tienen un tamaño comprendido entre el de la Tierra y el de Júpiter y están situados a una distancia de su estrella de entre 15 y 150 millones de kilómetros. Y hay buenas y malas noticias. Las malas son que no han podido descubrir ninguna exoluna de forma concluyente, lo que indica que las lunas de gran tamaño deben ser escasas en la Galaxia. Las buenas son que al menos hay un candidato destacable. Sea como sea, una interpretación estadística de los resultados, o más bien de la ausencia de los mismos, es que la mayoría de exolunas tendrían un tamaño comparable a la mitad de la Tierra y se hallarían a una distancia de entre 5 y 10 radios planetarios. Llama la atención la falta de sistemas análogos a los satélites galileanos de Júpiter, es decir, lunas de entre 0,2 y 0,4 radios terrestres (aunque obviamente son más difíciles de detectar).

Kepler-1625b I (KOI-5084.01) es el candidato a exoluna más prometedor, aunque la confianza estadística no es lo suficientemente alta (4,4 sigma) para asegurar que el descubrimiento sea real. Este sistema está a 4000 años luz de distancia y, si confiamos en los datos, estamos hablando de una exoluna del tamaño de Neptuno (!) que orbita un planeta similar a Júpiter en tamaño, pero con unas diez veces su masa (lo que lo coloca muy cerca del límite entre planetas y enanas marrones). Esta ‘superluna’ parece orbitar su planeta madre a una distancia de 1.300.000 kilómetros (unos 19 radios planetarios), fuera del límite de Roche que impide la existencia de satélites, pero dentro de la esfera de Hill de influencia gravitatoria del planeta. Este asombroso planeta doble gira a su vez alrededor una estrella que es 1,7 veces más grande que el Sol. Kepler-1625b I podría ser un simple espejismo creado por el análisis de los datos, así que habrá que esperar a futuras observaciones. De entrada Kipping y sus colegas ya han pedido tiempo de observación en octubre con el telescopio espacial Hubble para obtener más datos del sistema y, con suerte, confirmar el descubrimiento.

Los tres t (Teachey et al.).
Los tres tránsitos de Kepler-1265b observados por Kepler. Atención a la forma irregular de cada tránsito (Teachey et al.).

Si Kepler-1625b I existe de veras habría que explicar cómo se puede formar semejante sistema. En el sistema solar las lunas de gran tamaño se han formado mediante tres tipos de mecanismos: por acreción —es decir, como un sistema solar en miniatura (los satélites más grandes de Júpiter, Saturno y Urano)—, por colisiones catastróficas (la Luna y, quizás, Fobos y Deimos) o por captura gravitatoria (Tritón en Neptuno). De estos tres mecanismos, el único que puede explicar la formación de una luna gigante como Kepler-1625b I sería el último, o sea, captura gravitatoria. O puede que no y sea necesario revisar los modelos de formación planetaria como ya ocurrió cuando se descubrió el primer júpiter caliente en 1995. Ahora supongamos por un momento que Kepler-1625b I es real. Estamos hablando nada más y nada menos que de un planeta como Júpiter rodeado por un mundo como Neptuno. Ciertamente tiene que ser todo un espectáculo.

Logo de HEK (Wikipedia).
Logo de HEK (Wikipedia).

Referencias:

  • https://arxiv.org/abs/1707.08563

42 Comentarios

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ZanstelZanstel

Ojalá comencemos a tener muchas confirmaciones de lunas grandes… como planetas terrestres.

Porque con la abundancia de enanas rojas, uno de los planteamientos clásicos es que serían muy problemáticas por los acoplamientos de marea. Eso desaparece si orbita un planeta gigante.

Además, el planeta gigante podría agregar una burbuja magnética muy superior, y la mayor actividad tectónica podría alejar la zona de habitabilidad de forma que estuviera más lejos de la estrella con la ventaja de menos daño ante fulguraciones de la estrella.

NoelNoel

Eeeeeso llevo yo años defendiendo!!! Que son más probables los mundos habitables orbitando jovianos que en solitario como la Tierra (aunque debe haber miles de “tierras” sólo en esta galaxia).

ErickErick

Pues, si me parecen mundos mucho más interesantes, estoy convencido que si hay vida fuera, sin duda la proporción será mucho mayor en Lunas que en planetas…pero es mi teoría…

s2

RObertRObert

El problema de orbitar gigantes gaseosos precisamente es su campo magnético, Júpiter es una bola radiactiva.

Por otro lado vivir en una de estas lunas y cada noche ver en el cielo un gigante gaseoso con todos sus detalles tiene que ser increíble.

ZanstelZanstel

Depende de donde esté situado el anillo de radiación en comparación con la órbita. Si justo está situado en medio, es posible que fuera peor, aunque ni siquiera estoy seguro de esto. El anillo atrapa las partículas creando una fuerte radiación en eeste, pero no se si el campo total del planeta puede frenar las grandes fulguraciones de la estrella. Una especie de cambiar grandes tormentas por una perpetua “borrasca”.

Si a su vez la luna tiene su propio campo magnético, es posible que la combinación de estos campos sea mejor que la luna como planeta por sí sólo.

NoelNoel

La radiación no tiene que ser un problema por tres motivos (siempre hablando de una exoluna del tipo de la Tierra, o un mundo océano, en tamaño y características, no de una bola de hielo como Europa o Encélado, o un invernadero como Titán):

1) Si se ha desarrollado un ecosistema allí, ya estará más que acostumbrado, adaptado y protegido. Si algo tiene la vida, es tozudez. Ello no implica que sea peligroso para NOSOTROS, pero no impide la presencia de formas complejas de vida.

2) Si la exoluna posee una atmósfera suficiente y su propio campo magnético (Ganímedes lo tiene, contra más una Tierra 2.0)… ¿dónde está el problema de la radiación?

3) La dosis de radiación también dependerá de la distancia de la órbita… No es lo mismo estar en la órbita de Ío que de Calixto o más lejos.

A mi modo de ver, es más fácil para una Tierra (en toda la amplitud de la palabra) ser “acunada” por un Gigante Gaseoso que enfrentarse sola a su estrella madre. Nuestro planeta requiere de una larga serie de condiciones que una exo-luna-tierra (perdón) no tiene por qué cumplir en su totalidad, pues el joviano provee.

¿Es peligroso? Bueno, MUCHO menos que los mundos de Trappist, en los que consideramos probable una exotierra.

Repito: ésta hipótesis es para planetas del tipo del nuestro o mundos océano. Otros tipos de mundos ya está más que asumidoque podrían ser habitables (lo cual no significa que lo sean para la vida de la Tierra).

Salu2

amagoamago

¡Fascinante! Voy a ponerme a especular aunque en realidad no tengo ni idea del tema… la teoría de Tidal Downsizing podría explicar estos mundos… se crearían como un planeta binario en la nebulosa planetaria por colapso o inestabilidad gravitatoria mucho más lejos de la estrella de su situación actual y la fricción con la nebulosa antes de disiparse los haría migrar hasta su posición actual y más cerca uno del otro.

Martínez el FachaMartínez el Facha

Apabullante! Neptunos orbitando Júpiters supermasivos!
Un sistema solar de Star Wars!

Con cada nuevo exoplaneta hay que reescribir las teorías de formación planetaria.

¡No sabemos nada!
Resulta perturbador y fascinante a la vez.

Martínez el FachaMartínez el Facha

Ah, ah… Ni hablar del peluquín!

JÚpiters, Júpiters, porque lo digo yo.

Sólo faltaría que una asociación de urracas parlanchinas como la RAE me dijera a mí cómo escribir.

No seáis lameculos, escribid como queráis.

¿Quién puede tomarse en serio a unos garrulos que no saben decir CDROM? (Qué coño sigmifica CDRON?)

Martínez el FachaMartínez el Facha

Precisamente intentaba ofrecer una solución para todos aquellos que odien lo de ‘Jupíteres’…

‘Júpiters’ es esdrújula, por lo que no hay problema (aparte de desguazar las normas para plurales, pero ¿a quién le importa eso?)

No es necesario que me citéis si usáis mi vocablo, ni que me paguéis royalties. Soy así de magnánimo!

pochimaxpochimax

El caso es que jupíteres, me gusta. Ya me acostumbré y lo que me suena raro es lo de jupiters.

NoelNoel

Por eso yo uso el término JOVIANOS… así me olvido de gaitas y me rima para poder mandar a alguien a paseo, jajajaja.

Personalmente, prefiero Júpiters a Jupíteres…

ricardoricardo

dado el tamaño de estos cuerpos ¿Son posibles los casos de las lunas de lunas?

NoelNoel

No creo, las perturbaciones orbitales deben ser muy serias… Pero, oye, que cualquier cosa es posible, y más a la vista de los sorprendentes descubrimientos que día sí, día no, nos asombran.

Dependiendo de la distancia de la órbita del “neptuno” respecto del superjoviano, igual hay alguna órbita estable para un modesto satélite del primero… Incluso de forma temporal.

No sé, se tendrían que manifestar los “cocos” de este blog que saben calcular esas cosas, jajajaja.

pochimaxpochimax

Yo creo que casi cualquier cosa que puedas imaginar y no incumpla demasiado las leyes de la física, existe.

SBSB

Ola, estoy seguro de que tiene que haber sistemas planetarios que ni la más intrincada imaginación puede soñar… nuestro campo de visión es pequeño y los medios de observación, aunque potentes, se quedan cortos, de momento, para poder percibirlos en detalle. Paciencia…

FalconFalcon

Pregunta: cuando tenemos un sistema planetario doble en el que dos planetas giran alrededor de un baricentro, ¿tiene sentido llamar luna a uno de los dos? ¿No deberían tener el mismo rango ambos?
¿Son dos planetas o un planeta y su luna?

NoelNoel

Normalmente, si el baricentro está fuera de la superficie de los dos miembros de la pareja (caso de Plutón y Caronte, si no hubiesen degradado al primero del rango de planeta), se considera un planeta doble. En el caso del sistema Tierra-Luna, el baricentro está a varios cientos de kilómetros bajo la superficie terrestre y son, por tanto, laneta y satélite.

En el caso que nos ocupa, no creo que un Neptuno sea tan dominante como para poder sacar el baricentro fuera de un superjoviano como ese. Si es un joviano “normal” (tipo júpiter), y dependiendo de la distancia orbital, sí que podría ser un planeta doble en toda regla.

amagoamago

qué poco me gusta esa definición de planeta doble. ojalá se llegue a una mejor. aunque teniendo en cuenta que no sabemos definir decentemente planeta, mucho menos planeta doble.

Martínez el FachaMartínez el Facha

Cierto. Habría que hacer algo con la definición de una vez por todas, y que sea válida para planetas extra-solares y para planetas errantes.

En mi opinión (y en la de otros de este foro), un cuerpo de tamaño terrestre en el cinturón de Kuiper es un planeta, aunque puedan haber otros planetoides en su órbita.

Y como suele decir el Sr. Kirk, Neptuno no ha limpiado su órbita, pero se considera planeta.

¿Qué es un planeta?
Datis decuéstion.

pochimaxpochimax

pues es complicado, y no creo que nos pongamos de acuerdo. A fin de cuentas, podría ocurrir que lo que no sean rocosos no fuesen planetas. ¿para qué queremos un planeta del tamaño de un gigante gaseoso? ¿por qué no llamar mini enanas marrones a todos los planetas en los que no pudiéramos posarnos, y ya está?

Las clasificaciones y las definiciones son, como los colores, para los gustos de cada uno.

JL. AJL. A

Avatar!!??
Precisamente en elnprograms Radio Skylab hablavan de la posibilidad de que existieran los satelites/planetas aqui descritos…

Casualidad o rumor??

Hilario GómezHilario Gómez

¡¡Interesantísimo artículo!!

La pregunta es: ¿Nos hacemos un “AVATAR”?

Tengo en un PDF un plano detallado de la “Venture Star” y un garaje lleno de herramientas…

Está visto que la realidad siempre termina superando a la ficción.

NoelNoel

Nos falta el Unubtanium (literalmente “no obtenible”) de los motores principales de esa nave, que son los que permiten alcanzar la alta velocidad, al soportar el calor producido por la reacción de antimateria que los alimenta (también dificililla de conseguir en cantidades útiles, por cierto). Friki mode: OFF

P.S.: ese PDF que rule!!! XDD

Martínez el FachaMartínez el Facha

Me sumo a la petición de Noel.

Si es posible, pon un link al .pdf, Hilario.
Disculpa las molestias y gracias.

Hilario GómezHilario Gómez

Huuumm… Al final el PDF no ha quedado muy bien y necesita un repaso. Pero os pongo los links a los HTML que han servido para hacerlo:

kimbody1535.wordpress.com/2013/04/10/interstellar-voyages-with-the-venture-star-a-look-at-the-best-part-of-avatar/

http://www.pandorapedia.com/human_op...e_star.html

kimbody1535.files.wordpress.com/2013/04/isvdiagram18.jpg

Hay por ahí una versión en castellano del primero, pero ahora no la encuentro.

¡Buen viaje!

U-95U-95

Si de verdad existe, fascinante. En cuánto a la no detección de sistemas como el de Júpiter no prueba mucho. Es posible que cerca de sus estrellas no puedan formarse debido a la atracción gravitatoria de estos -hay un estudio que muestra que los satélites de planetas jovianos cercanos a sus astros serían poco más que asteroides.

pochimaxpochimax

Efectivamente, de hecho el planeta candidato orbita a su estrella casi cada 290 días. De esos detectarlos mediante tránsitos, pocos. Más cercanos a su estrella, menor probabilidad de lunas.

pochimaxpochimax

Dios mío, ¡¡las lunas se denominan con números romanos!! Se me había olvidado!!

Cuando encontremos una luna en torno a un planeta circumbinario , que a su vez forme parte de un sistema estelar múltiple, la nomenclatura va a ser más complicada que las reglas de formulación de la IUPAC.

pochimaxpochimax

Lógicamente, quien dice una exoluna dice una estrella de la muerte orbitando en torno a ese planeta, jejeje.

pochimaxpochimax

Lo malo es que parece que no conocen del todo bien el tamaño de la estrella, y este afecta directamente al tamaño del planeta y luna que transitan delante de la estrella. Lo mismo puede que sean un planeta y luna algo más pequeños.

En cualquier caso, si se confirma es espectacular. La curva de luz es sencillamente una preciosidad y parecen tener claro los autores que no se debe al paso por encima de una mancha de la estrella puesto que esto no se reflejaría en la curva fuera de la parte donde se refleja el tránsito del planeta.

Me muero de ganas de que llegue octubre y se observe de nuevo el tránsito. ¿Se podrá detectar la atmósfera, si se confirma es una luna tan grande?

Jordii84Jordii84

Según creo, los Sigma se corresponden directamente a un porcentaje de posibilidades, y 4,4 Sigma es más de del 99%. Tengo razón?

Srengel

La cuestion de las exolunas me hizo recordar a los periodistas que recientemente vieron una foto de Mimas y estallaron con los titulares de “NASA descubre la estrella de la muerte” o “recientes imagenes…” tipico de los periodistas.

Julián Álvarez-Santullano

Todos los inconvenientes que presenta el actual sistema de detección mediante variaciones de ondas de luz, pueden ser superados mediante el desarrollo de Telescopios Gravimétricos, que no necesitan la captación de ondas Electromagnéticas.-
Un cordial saludo

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