Los planetas descubiertos por la misión Kepler K2

Por Daniel Marín, el 30 noviembre, 2015. Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas • Kepler ✎ 20

El telescopio espacial Kepler no puede buscar exotierras desde que en mayo de 2013 sufrió el fallo de su tercer volante de reacción. Pero lejos de terminar su misión como cazaplanetas, la NASA decidió seguir usando el venerable observatorio para descubrir nuevos mundos por el método del tránsito. Una nueva vida que recibió el nombre de misión K2. ¿El resultado? Pues tras el primer año de misión tenemos 234 nuevos candidatos a planetas, 25 de los cuales han sido confirmados.

Representación artística del nuevo planeta (http://www.cfa.harvard.edu/).
Representación artística del primer exoplaneta confirmado de la misión K2: HIP 116454 b o K2-2b (http://www.cfa.harvard.edu/).

La misión original de Kepler consistía en apuntar constantemente a unas 150 000 estrellas en la región de la constelación de El Cisne con el fin de detectar exoplanetas. Después de varios años, Kepler descubrió la asombrosa cifra de 4700 candidatos a planetas, de los cuales se han confirmado por el momento nada más y nada menos que 1030. En esta nueva misión K2 el telescopio carece de la precisión original que le otorgaban los tres volantes de inercia operativos, aunque ahora utiliza una ingeniosa técnica consistente aprovechar la presión de la luz solar para controlar parcialmente su orientación y mejorar su apuntado. Como resultado, desde el 30 de mayo de 2014 Kepler observa unas 60 000 estrellas (que llegarán a ser 120 000 estrellas tras las siete primeras campañas) repartidas en doce campos a lo largo de la eclíptica durante 80 cada días cada uno (durante el primer año de misión K2 se observaron tres campos estelares).

Campos observados
Campos estelares de la misión K2 (NASA).
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Características de los casi 4700 candidatos a planetas descubiertos por la misión original de Kepler (NASA).

A pesar de que las exotierras quedan fuera de su alcance, la ventaja de la nueva misión es que Kepler es capaz de estudiar estrellas relativamente brillantes y cercanas, y por lo tanto susceptibles de ser también estudiadas mediante instrumentos terrestres, a diferencia del campo estelar original, repleto de estrellas débiles y muy lejanas. Precisamente, esta técnica consistente en contemplar varios campos estelares será usada en el futuro por telescopios espaciales cazaplanetas como TESS o PLATO. En total, durante el primer año de misión K2 Kepler ha descubierto 234 posibles planetas alrededor de 208 estrellas (es decir, algunos sistemas son múltiples). Muchos de los nuevos planetas ya habían sido detectados con anterioridad, principalmente por campañas como HAT o WASP.

Gracias a los esfuerzos de los miembros de la misión, la precisión fotométrica de K2 es parecida -un 35% menor aproximadamente- a la de la misión principal para las estrellas más brillantes, aunque para las estrellas débiles esta precisión empeora significativamente. La mayor parte de candidatos son minineptunos o gigantes de hielo, con un tamaño de entre 1,6 y 4 radios terrestres. 26 de los candidatos a planetas con este tamaño orbitan estrellas brillantes (con una magnitud inferior a 12), lo que podría permitir la confirmación de su existencia mediante el método de la velocidad radial desde la Tierra. Además, la atmósfera de diez de estos candidatos es susceptible de ser analizada por instrumentos terrestres o en órbita.

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Datos de los candidatos a planetas de la misión K2 comparados con la misión original. Se aprecia que la mayoría de estrellas de la misión K2 son más brillantes (Vandenburg et al.).
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Precisión fotométrica en función de la magnitud estelar para las estrellas observadas durante la misión K2 (naranja) y la misión original (azul) (Vandenburg et al.).
Algunos sistemas múltiples compactos detectados por K2 (NASA).
Algunos sistemas múltiples compactos detectados por K2 (NASA).

La mayoría de planetas de la misión K2 se encuentran muy cerca de su estrella, con periodos de entre 0 y 10 días, un sesgo del método de detección (el método del tránsito favorece el descubrimiento de exoplanetas grandes y muy cercanos a su estrella). La misión Kepler original tuvo unos resultados similares, aunque para periodos menores de 2,5 días observó una abundancia de exoplanetas a la baja debido a que a estas distancias tan exiguas realmente disminuye el número de mundos, independientemente de los sesgos propios del método del tránsito. Por último, ocho de los candidatos poseen un tamaño similar a la Tierra o menor, el más pequeño de los cuales tiene un diámetro que es tres cuartas partes del terrestre. Las malas noticias es que la temperatura superficial de la mayoría de ellos debe ser muy elevada para permitir la vida.

No está nada mal para un observatorio espacial desahuciado. En definitiva, y aunque Kepler ya no sea capaz de descubrir exotierras, todavía le queda una larga vida por delante como cazaplanetas.

Una nota sobre la nomenclatura de la misión: las estrellas de la misión de Kepler recibían un número de catálogo KIC (Kepler Input Catalog). Si se descubría algún planeta candidato a su alrededor pasaba a recibir un número del catálogo KOI (Kepler Object of Interest). Finalmente, si se confirmaba la existencia de exoplanetas recibía un número Kepler. Así, por ejemplo, la estrella Kepler-223 es KOI-730 y KIC-10227020 (los planetas propiamente dichos se designan con una letra tras el número de catálago Kepler). En el caso de la misión K2, las estrellas observadas reciben un número del catálogo EPIC (K2 Ecliptic Plane Input Catalog). Si se sospecha que tienen exoplanetas, entonces reciben un número K2, que se mantiene si dichos planetas se confirman, a no ser que ya haya sido descubierto previamente. Como ejemplo tenemos la estrella EPIC 60017806, que también es K2-1 y WASP-28 (el planeta en sí se denomina K2-1 b o WASP-28 b).

Referencias:



20 Comentarios

  1. Daniel, mi pregunta está fuera de contexto, pero quiero disipar una duda respecto a una designación que hay con respecto a las estrellas, espero que puedas respondérmela.

    Se dice que las estrellas son “masas de plasma”, pero tengo entendido que el plasma, elementalmente, son partículas subatómicas sueltas bailando por ahí, protones, neutrones y electrones sueltos.

    ¿Por qué entonces se dice que las estrellas están constituidas principalmente por hidrógeno, si, el plasma son partículas sueltas y, sin embargo, el hidrógeno 1 está constituido por un protón y un electrón, y por lo tanto, no son partículas sueltas?

    Y otra preguntilla: ¿en qué momento el H2 se convierte en H1? ¿cuando se forma la protoestrella? ¿o antes?

    Gracias de antemano y felicitaciones por el excelente laburo divulgativo.

    Saludos.

    1. El plasma está compuesto por átomos ionizados (es decir, núcleos una o varias veces ionizados) y electrones. Se dice que las estrellas están constituidas principalmente por hidrógeno y helio porque lo que determina la naturaleza de un elemento no es su carga eléctrica, sino su núcleo (en concreto el número de protones que tenga). En cuanto a la segunda pregunta, supongo que te refieres a HI y HII (H2 es la molécula de hidrógeno). El HII se forma siempre que haya radiación ultravioleta lo suficientemente intensa como para ionizar el hidrógeno. Esto puede ocurrir durante el proceso de formación estelar cerca de la protoestrella o a enormes distancias (por eso vemos las nebulosas de emisión, que no son otra cosa que regiones HII situadas lejos de estrellas jóvenes).

  2. Gracias Daniel.

    Y con respecto a la segunda pregunta me quedó una mini duda; yo me refería al hidrógeno 2, o sea, dos moléculas de hidrógeno unidas para completar el par de electrones, ya que se dice que las nebulosas están formadas en mayor parte por el H2 y, al condensarse en cierta región para formar una estrella, ésta pasa a disgregarse en el hidrógeno simple, un protón. Mi pregunta era en qué momento sucede esta “disgregación”, si antes de la formación de la protoestrella o después.

    Desconozco si el H2 es lo mismo que HII, o no sé si te refieres a “HII” por el helio.

    1. Son cosas distintas. El H2 es la molécula de hidrógeno y el HI es el hidrógeno atómico neutro. La mayoría del hidrógeno en el medio interestelar que podemos detectar no está en forma de H2, sino de HI. HII es el hidrógeno ionizado, o sea, un protón y un electrón.

      1. Daniel, eso será una errata ¿no? el HII debe ser un protón y 2 electrones porque si fuera un protón y un electrón sería neutro (ese debe ser el HI).

    1. Necesita un telescopio enorme, eso o lanzar con un vector comercial grande (Delta IV Heavy, Proton, Ariane 5 o Falcon Heavy) un cluster de varias réplicas de Kepler con sistemas mas resistentes al paso del tiempo y a mapear como locos las estrellas.

  3. Buenos días Daniel, tengo algunas preguntas para ti (me encanta tu blog):
    – Crees que lo que percibimos y tenemos estudiado, que entendemos como leyes de la física, química, etcétera pueden no ser aplicables a otras partes del unvierso?, con esto quiero poner dos ejemplos, que existan estrellas sin la composición que comentáis en el primer comentario y/o que exista vida formada a partir de mercurio por decir algo (creada a partir de otro tipo de condiciones claro).
    – Qué crees que había antes del Big Bang? (de ser cierta esa teoría), me da cierto resquemor pensar en qué había formado antes del universo.

    Pueden ser preguntas complicadas de responder, pero me gustaría saber tu opinión.

    1. Hola:

      Me meto donde no me llaman pero las leyes de la Física y la Química son aplicables siempre y en todos lados (otra cosa es que las conozcamos a fondo o las apliquemos correctamente). Especulaciones como por ejemplo cambios en c a lo largo del tiempo o en otros sitios no se han demostrado.
      el problema de la vida es que sólo conocemos un caso y como muestra ¿es representativo? buena pregunta. La necesidad de algo líquio/fluido, una fuente de energía y algún modo de trasmitir información (NO gobernado por el criterio de minima energía) parecen fundamentales. El resto es especulativo.
      La pregunta que había “antes” del BBang no tiene sentido. Para nuestra fisica actual con éste se crea el espacio y el tiempo,

    2. Juer, si que le pides a Dani en un comentario. Permiteme que responda yo..

      Te recomiendo verte la charla sobre el bigbang que enlace Francis hace poco:
      http://francis.naukas.com/2015/11/14/conferencias-los-limites-de-la-fisica-fundamental/

      Resumiendo; Con lo que conocemos hoy de física, puesto que no tenemos leyes de unificación de Gravedad con menanica cuántica, parece que desde hace 100 años (relatividad general) no existe el tiempo, si no es espacio-tiempo. No tiene sentido* preguntarse qué hubo antes del big bang, ya que éste creó el tiempo y el espacio.

      *En realidad sí que lo tiene, para intentar ver qué tipo de universo tenemos, universo oscilante, big bang – big crunch, muerte térmica etc…

      Saludos

  4. Deberían hacer una fábrica de keplers y hacerlos en serie para tener siempre 20 funcionando al 100% buscado planetas por todas partes.

    Es muy triste tener la tecnología, pero no las ganas (ganas = dinero).

  5. caranva no puedo esperar a que la ESA lanze el PLATOS y ver si a fin se descubre una exotierra.
    PD: me párese que los ingenieros de la nasa se mere sen una medalla por este logro tecnológico a pesa de no a ver dotado al satélite con un quinto volante de inercia 🙂

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Por Daniel Marín, publicado el 30 noviembre, 2015
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