Una supertierra helada orbita alrededor de una estrella cercana

Una de las campañas de observación de exoplanetas terrestres más grande realizada hasta la fecha (Red Dots) ha detectado fuertes evidencias del segundo exoplaneta conocido más cercano a la Tierra. Se localiza en la órbita de la estrella Barnard, a tan solo 6 años luz de distancia, y de momento se ha designado como 'estrella de Barnard b' o simplemente 'Barnard b'.

Según un artículo publicado esta semana en la revista Nature, esta supertierra tiene al menos 3,2 veces la masa de nuestro planeta y es un mundo helado débilmente iluminado. Curiosamente, la distancia a su estrella es solo 0,4 veces la que nos separa del Sol, pero al estar situado cerca de la línea de nieve (la región donde compuestos volátiles como el agua pueden condensarse en hielo sólido) sus temperaturas son extremadamente bajas.

“El exoplaneta se halla a una distancia tal de su estrella que recibe sólo el 2% de la energía que llega a la Tierra desde el Sol y, por lo tanto, suponemos que tiene una temperatura de equilibrio de unos 170 grados centígrados bajo cero”, explica a Sinc Ignasi Ribas, líder del estudio e investigador del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) y el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE). Científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) también han participado en el descubrimiento.

Respecto a si el exoplaneta presenta condiciones de vida, el investigador aclara que al estar helado, está fuera de la zona de habitabilidad. “Sin embargo, hay lugares en el sistema solar que están también lejos de la zona de habitabilidad del Sol y que se consideran interesantes en cuanto a la posibilidad de vida, como por ejemplo las lunas heladas de Júpiter”, añade.

Asimismo, los datos obtenidos revelan que el planeta estaría en una localización intermedia con respecto a su estrella, por lo que podría ser de tipo rocoso o un planeta menos denso de tipo miniNeptuno.

Ilustración del exoplaneta y la estrella Barnard vistos desde el espacio / ESO- M.KORNMESSER

Un censo de exoplanetas

Este hallazgo es el resultado de los proyectos Red Dots y CARMENES, cuya búsqueda de planetas rocosos ya localizó en el año 2016 el exoplaneta más cercano a la Tierra, orbitando a Proxima Centauri a 4,2 años luz de distancia.

“A pesar de que conocemos casi 4.000 exoplanetas, este es importante porque es de nuestro vecindario más inmediato”, subraya el experto. La estrella Barnard, una enana roja de baja masa, es la estrella única más cercana al Sol y el segundo sistema estelar más próximo al Sol, solo después del sistema triple de alfa Centauri.

Para obtener los resultados los investigadores utilizaron las observaciones de telescopios de todo el mundo, con medidas procedentes de siete espectrógrafos distintos obtenidas a lo largo de 20 años, un conjunto de datos tan complejo que obligó a emplear métodos y herramientas novedosas.

Las mediciones combinadas muestran que este planeta tarda 233 días en dar una vuelta alrededor de su estrella. La señal implica que la estrella se acerca y se aleja de nosotros aproximadamente a la velocidad a la que camina una persona (1,2 m/s) y se explica como resultado de un planeta que orbita.

Los autores han empleado la técnica de búsqueda de exoplanetas mediante la velocidad radial o espectroscopía Doppler, que nunca antes se había usado para detectar un exoplaneta tipo supertierra en una órbita tan grande como la analizada alrededor de esta estrella. "La señal del planeta era muy débil y por lo tanto tuvimos que tener especial cuidado de los posibles errores sistemáticos”, precisa Ribas. "Tras un cuidadoso análisis, estamos convencidos al 99% de que el planeta está allí".

“Este hallazgo es el resultado de una gran colaboración organizada en el contexto del proyecto Red Dots, por lo que cuenta con contribuciones de equipos de todo el mundo, incluidos astrónomos semiprofesionales coordinados por AAVSO (American Association of Variable Star Observers)”, declara Guillen Anglada-Escude, de la Universidad Queen Mary de Londres, y codirector de este este trabajo.

Futuras líneas de investigación

Este descubrimiento ayuda a entender mejor cómo se forman los sistemas planetarios y, en consecuencia, a poner el sistema solar en el contexto más general.

“El planeta de la estrella de Barnard es una pieza más en el puzzle que representa la formación de sistemas planetarios y nos ayuda a caracterizar los modelos teóricos existentes”, asegura el investigador.

“Por ejemplo, este planeta se encuentra cerca de la línea de hielo de su sistema planetario, lo que se considera una localización favorable para la formación de planetas. El hecho de que se halle ahí puede indicar que no ha sufrido un proceso de migración que sí es frecuente en otros sistemas planetarios descubiertos hasta ahora”, continúa.

Según los astrónomos, este estudio abre la puerta a nuevas líneas de estudio. Cuando hayan acumulado miles de las medidas de velocidad radial, su análisis permitirá estudiar la existencia de otros planetas alrededor de la estrella de Barnard, en particular, planetas masivos en órbitas muy lejanas y planetas más pequeños como la Tierra en órbitas dentro de la zona habitable.

Además, la existencia de un planeta alrededor de una estrella más cercana será una buena oportunidad para que los astrónomos puedan llegar a tomar imágenes directas y estudiarlo mejor. Las futuras mejoras en las tecnologías de observación facilitarán esta tarea.