Un estudio de abundancias químicas en la estrella del planeta Ross 128b, segundo mundo rocoso en zona habitable más cerca de la Tierra, avalan que es un lugar templado que puede mantener agua líquida.
El otoño pasado, la comunidad astronómica se entusiasmó con el descubrimiento de este planeta, que se encuentra a solo 11 años luz de la Tierra.
El nuevo trabajo de un equipo dirigido por Diogo Souto del Observatorio Nacional de Brasil e incluyendo a Johanna Teske de Carnegie ha determinado por primera vez las abundancias químicas detalladas de la estrella anfitriona del planeta, Ross 128.
Comprender qué elementos están presentes en una estrella en qué abundancia puede ayudar a los investigadores a estimar la composición de los exoplanetas que los orbitan, lo que puede ayudar a predecir cuán similares son los planetas a la Tierra.
"Hasta hace poco, era difícil obtener abundancias químicas detalladas para este tipo de estrella", dijo el autor principal Souto, quien desarrolló una técnica para hacer estas mediciones el año pasado.
Al igual que la estrella anfitriona del exoplaneta Ross 128, alrededor del 70 por ciento de todas las estrellas de la Vía Láctea son enanas rojas, que son mucho más frías y más pequeñas que nuestro Sol. Con base en los resultados de las grandes encuestas de búsqueda de planetas, los astrónomos estiman que muchas de estas estrellas enanas rojas albergan al menos un exoplaneta. Varios sistemas planetarios alrededor de enanas rojas han sido noticia en los últimos años, incluyendo Proxima b, un planeta que orbita la estrella más cercana a nuestro propio Sol, Proxima Centauri y los siete planetas de TRAPPIST-1, que no es mucho más grande que el Júpiter de nuestro Sistema Solar.
"Es emocionante lo que podemos aprender sobre otro planeta al determinar lo que la luz de su estrella anfitriona nos dice sobre la química del sistema"
Utilizando el instrumento espectroscópico APOGEE de Sloan Digital Sky Survey, el equipo midió la luz infrarroja cercana de la estrella para derivar abundancias de carbono, oxígeno, magnesio, aluminio, potasio, calcio, titanio y hierro.
"La capacidad de APOGEE para medir la luz infrarroja cercana, donde Ross 128 es más brillante, fue clave para este estudio", dijo Teske. "Nos permitió abordar algunas preguntas fundamentales acerca de la semejanza terrestre de Ross 128 b", dijo Teske.
Cuando las estrellas son jóvenes, están rodeadas por un disco de gas y polvo en rotación desde el cual los planetas rocosos se acumulan. La química de la estrella puede influir en el contenido del disco, así como en la mineralogía y la estructura interior del planeta resultante. Por ejemplo, la cantidad de magnesio, hierro y silicio en un planeta controlará la relación de masa de su núcleo interno y las capas del manto.
El equipo determinó que Ross 128 tiene niveles de hierro similares a los de nuestro sol. Aunque no fueron capaces de medir su abundancia de silicio, la relación de hierro a magnesio en la estrella indica que el núcleo de su planeta, Ross 128 b, debería ser más grande que el de la Tierra.
Como conocían la masa mínima de Ross 128b y las abundancias estelares, el equipo también pudo estimar un rango para el radio del planeta, que no es posible medir directamente debido a la orientación de la órbita del planeta alrededor de la estrella.
Conocer la masa y el radio de un planeta es importante para comprender de qué está hecho, ya que estas dos medidas se pueden usar para calcular su densidad aparente. Además, al cuantificar los planetas de esta manera, los astrónomos se han dado cuenta de que los planetas con radios mayores a 1,7 veces los de la Tierra probablemente estén rodeados por una envoltura gaseosa, como Neptuno, y aquellos con radios más pequeños sean más rocosos, como lo es nuestro propio planeta natal. El radio estimado de Ross 128 b indica que debe ser rocoso.
Por último, midiendo la temperatura de Ross 128 y estimando el radio del planeta, el equipo pudo determinar qué parte de la luz de la estrella anfitriona debería reflejarse en la superficie de Ross 128 b, revelando que en nuestro segundo vecino rocoso más cercano probablemente haya un clima templado.
"Es emocionante lo que podemos aprender sobre otro planeta al determinar lo que la luz de su estrella anfitriona nos dice sobre la química del sistema", dijo Souto. "Aunque Ross 128 b no es el gemelo de la Tierra, y todavía hay mucho que desconocemos sobre su potencial actividad geológica, pudimos reforzar el argumento de que es un planeta templado que podría tener agua líquida en su superficie".
