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¿Qué tan cerca puede estar un planeta de una estrella y seguir siendo habitable?

En exoplanetología, el anillo alrededor de la estrella a menudo se denomina “zona Ricitos de oro”, en referencia al cuento de hadas del siglo XIX Ricitos de oro y los tres osos. En esa historia, Ricitos de Oro se encuentra con conjuntos de tres objetos que son demasiado extremos para su gusto o perfectos. En el caso de un tazón de avena, los tres están demasiado calientes, demasiado fríos y en su punto justo, de ahí la analogía con la posición de un exoplaneta alrededor de su estrella. Si está demasiado cerca de su estrella madre, el planeta está demasiado caliente y el agua líquida, el ingrediente necesario para la vida, no existirá. Si está demasiado lejos, el planeta está demasiado frío y la única agua en su superficie será hielo. Pero incluso la categoría “correcta” tiene cierto margen de maniobra. Muchos científicos planetarios consideran que Venus se encuentra en el borde interior de la zona habitable “correcta” de nuestra estrella. Entonces, ¿por qué terminó con un destino tan diferente al de nuestro punto azul pálido? Un equipo de investigadores, dirigido por Lisa Kaltenegger en Cornell, cree haber encontrado una manera de responder a esa pregunta: girando el telescopio espacial más poderoso del mundo hacia una estrella a unos 100 años luz de distancia y observando directamente la atmósfera de un exoplaneta.

El planeta, LP 890-c, fue catalogado por primera vez en septiembre de 2022 como parte de una encuesta realizada por la Búsqueda de planetas habitables EClipsing ULtra-cOOl Stars, o SPECULOOS porque los astrónomos no pueden resistirse a un acrónimo sin importar cuán artificial sea. Orbita la segunda estrella más fría de todos los exoplanetas conocidos, que el planeta orbita en aproximadamente 8,5 días. Con un peso de aproximadamente un 40% más que la masa de la Tierra, se considera una “supertierra” en la terminología estándar de exoplanetología.

También reside justo dentro del límite más interno de la zona Goldilocks de su estrella. Eso significa que potencialmente podría albergar agua líquida, ya sea en su superficie o en su atmósfera. Y tiene otra ventaja: su estrella está a solo 100 años luz de la Tierra.

Eso está relativamente cerca, al menos en términos astronómicos. Y el planeta es lo suficientemente grande como para que teóricamente su atmósfera pueda ser fotografiada directamente por el telescopio espacial más poderoso del mundo: el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Uno de los principales objetivos de la misión de JWST es precisamente ese: obtener imágenes directamente de las atmósferas de los exoplanetas, por lo que es seguro decir que el equipo de la misión está a la caza de exoplanetas potenciales que podrían resultar objetivos interesantes.

La mayoría de los astrónomos están de acuerdo en que el sistema objetivo más emocionante es TRAPPIST-1, que tiene tantos planetas interesantes en órbita que hemos escrito varios artículos solo sobre ese sistema. Pero el LP 890-c viene en segundo lugar. En parte, eso se debe a que una mejor comprensión de su atmósfera podría ayudar a determinar por qué Venus, en una órbita espaciada similar alrededor de nuestra propia estrella, terminó siendo tan diferente de la Tierra.

La comparación no es exacta: Venus tarda 225 días en girar alrededor del sol, mientras que LP 890-c tarda solo 8,5. Pero eso en sí mismo es una ventaja, ya que el método que usará JWST para obtener imágenes de su atmósfera, en tránsito, requiere que el planeta pase frente a su estrella madre. Su período orbital por sí solo reduce el tiempo de observación necesario a algo más razonable que tratar de capturar la imagen de una réplica de Venus alrededor de una estrella similar al Sol.

Dadas esas diferencias, los investigadores, dirigidos por Jonathan Gomez Barrientos, un estudiante graduado de Cal Tech, escribieron un segundo artículo en el que hicieron algunos modelos para determinar qué se esperaría exactamente que JWST viera dadas algunas composiciones atmosféricas diferentes en el planeta. Una de las partes más importantes de ese modelo es cuánto del precioso tiempo de observación de JWST se necesitaría para comprender la atmósfera de LP 890-c.

El documento determinó que había tres posibles tiempos de observación diferentes. Uno, que duraría solo tres tránsitos (25,5 días), podría determinar si el planeta tiene una atmósfera. Otro, de ocho tránsitos (68 días), podría determinar si su atmósfera es similar a la de Venus. Sería necesaria una ventana de observación aún más larga de 20 tránsitos (170 días) para encontrar una atmósfera potencialmente habitable.

Es cierto que es mucho tiempo en el telescopio espacial más poderoso del mundo. Pero no está del todo fuera de discusión. Por ahora, estos documentos están sentando las bases científicas para el tiempo de observación, y los investigadores tendrán que pasar por el mismo proceso de solicitud de tiempo de observación que otros en el campo. Pero dado el potencial de impacto de este estudio, existe una buena posibilidad de que podamos comenzar a ver detalles de la atmósfera de LP 890-c en breve.

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