Descubren un posible planeta habitable a 'solo' 35 años luz de distancia

La estrella anfitriona de este interesante sistema, L 98-59, es una enana roja de tipo M3V, notablemente más pequeña, menos masiva y más fría que nuestro Sol. L 98-59 tiene una edad estimada de 5.000 millones de años, con un período de rotación de 76,7 días. Aunque son más tenues, las enanas rojas dan cuenta del 70% de la población estelar, por lo que son, con mucho, las estrellas más comunes en nuestra galaxia. Abundancia que las convierte en anfitrionas ideales para la búsqueda de exoplanetas ya que, al ser menos brillantes, resultan más fáciles de estudiar, y al ser más frías, sus zonas habitables están más cerca de ellas, lo que facilita la detección de los mundos que las orbitan.

Además, las enanas rojas poseen una ventaja crucial para la vida: su extrema longevidad, ya que queman su combustible nuclear a un ritmo mucho más lento que nuestro Sol, lo que significa que pueden ser relativamente estables durante muchos miles de millones de años, un lapso de tiempo suficiente para que la vida, en caso de existir, pueda evolucionar hacia formas mucho más complejas que una simple bacteria.

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José Manuel Nieves

Ya en 2019, el telescopio espacial TESS de la NASA había detectado tres exoplanetas en órbita de L 98-59. Más tarde, los datos de velocidad radial del espectrógrafo ESPRESSO, del Observatorio Europeo Austral, (ESO) revelaron un cuarto planeta. Y ahora, gracias al nuevo estudio llevado a cabo por el astrónomo Charles Cadieux y su equipo del IREx, no solo se ha confirmado la existencia de estos cuatro mundos, midiendo con una precisión sin precedentes sus tamaños y masas, sino que, más importante, se ha confirmado la presencia de un quinto planeta.

Lo sorprendente de estos descubrimientos es que, esta vez, el equipo no tuvo que solicitar tiempo de observación en ningún gran telescopio, sino que aplicó una serie de novedosas técnicas de análisis a datos ya existentes. Para ello, se basaron en un rico archivo de datos del telescopio espacial TESS de la NASA, los espectrógrafos HARPS y ESPRESSO del ESO en Chile, y el Telescopio Espacial James Webb. Lo cual demuestra el inmenso valor de los datos ya recopilados y la importancia de desarrollar nuevas herramientas para analizarlos.

De este modo, los investigadores lograron duplicar la precisión de las anteriores estimaciones de masa y radio de los planetas conocidos. Como señala Étienne Artigau, coautor del estudio e investigador de la Universidad de Montreal, «desarrollamos estas técnicas para desbloquear este tipo de potencial oculto en los datos de archivo. También destaca cómo la mejora de las herramientas de análisis nos permite mejorar los descubrimientos anteriores con datos que están esperando ser revisados». Un claro ejemplo de cómo la ciencia avanza no solo con nuevos descubrimientos, sino también con nuevas formas de mirar los datos que ya tenemos.

En palabras de Charles Cadieux, que dirigió la investigación, «estos nuevos resultados pintan la imagen más completa que hemos tenido del fascinante sistema L 98-59. Es una poderosa demostración de lo que podemos lograr combinando datos de telescopios espaciales e instrumentos de alta precisión en la Tierra, y nos da objetivos clave para futuros estudios atmosféricos con el Telescopio Espacial James Webb».

Lo que hace que el sistema L 98-59 sea tan intrigante es la diversidad de sus mundos rocosos. Todos los planetas descubiertos hasta ahora en este sistema, en efecto, tienen masas y tamaños compatibles con los planetas terrestres, lo que los convierte en primos lejanos de nuestra propia Tierra.

El planeta más cercano a la estrella, L 98-59 b, es un auténtico peso pluma cósmico. Con solo el 84% del tamaño de la Tierra y aproximadamente la mitad de su masa, es uno de los pocos ejemplos conocidos de una 'sub-Tierra' con parámetros tan bien medidos. Es un testimonio de la increíble variedad que puede existir incluso dentro de la categoría de planetas rocosos.

Tanto L 98-59 b como L 98-59 c, los dos planetas más internos del sistema, podrían ser auténticos infiernos volcánicos. Los científicos creen, en efecto, que podrían experimentar una actividad volcánica extrema debido al calentamiento de marea, un fenómeno similar al que ocurre en Ío, la luna volcánica de Júpiter. Solo que en el caso de estos dos planetas, son las fuerzas gravitatorias de la estrella, y no las de un mundo gigante como Júpiter, las que los 'estiran y comprimen' constantemente, generando un calor interno que podría bastar para mantener un flujo constante de magma en sus superficies.

Por otro lado, el tercer y cuarto planeta, L 98-59 c y L 98-59 d, nos presentan una imagen radicalmente distinta. Sus densidades inusualmente bajas, de hecho, sugieren que podrían ser 'mundos de agua', un tipo de exoplaneta que no tiene equivalente en nuestro Sistema Solar. Se trata de planetas donde el agua no solo cubre la superficie, sino que podría constituir una parte sustancial de su masa. Esta composición es muy diferente a la de la Tierra, donde el agua, aunque abundante, solo representa una fracción minúscula de la masa total del planeta, cerca de un 0,05%. Un porcentaje que, en L 98-59 d, podría llegar hasta el 16%. Explorar un mundo así podría darnos pistas sobre formas de vida adaptadas a entornos acuáticos extremos.

Las mediciones refinadas de las órbitas de los planetas interiores de este sistema han revelado que son casi perfectamente circulares. Una configuración extremadamente ventajosa para futuros estudios atmosféricos, ya que facilita la observación de los tránsitos planetarios, es decir, el momento en que los planetas pasan por delante de su estrella, permitiendo a los astrónomos analizar la luz estelar que atraviesa la atmósfera planetaria y, de esta forma, determinar su composición.

René Doyon, coautor del estudio y director de IREx, subraya la importancia de este intrigante sistema solar: «Con su diversidad de mundos rocosos -dice- y su gama de composiciones planetarias, L 98-59 ofrece un laboratorio único para abordar algunas de las preguntas más apremiantes del campo: ¿De qué están hechas las 'súper-Tierras' y los 'sub-Neptunos'? ¿Se forman los planetas de manera diferente alrededor de estrellas pequeñas? ¿Pueden los planetas rocosos alrededor de enanas rojas retener atmósferas con el tiempo?». Cuestiones que encierran las claves para entender la formación y evolución de los sistemas planetarios y, en última instancia, la posibilidad de vida más allá de la Tierra.

La gran revelación de este estudio, sin embargo, es la confirmación de L 98-59 f, el quinto planeta conocido de este lejano sistema solar. Un mundo que, a diferencia de los otros cuatro, no transita su estrella, lo que significa que no pasa directamente 'por delante' de ella (visto desde nuestra posición), lo que dificulta su detección por los métodos tradicionales. A pesar de ello, su presencia fue revelada gracias a las sutiles variaciones en el movimiento de la estrella, registradas en los datos de HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) y ESPRESSO. El método, llamado de 'velocidad radial', consiste en detectar los pequeños 'bamboleos' que un planeta causa en el movimiento de su estrella debido a su atracción gravitatoria.

Pero lo realmente trascendental es que L 98-59 f, más lejos de la estrella que sus cuatro compañeros, recibe una cantidad de energía estelar similar a la que la Tierra recibe del Sol. Es decir, que se encuentra firmemente dentro de la zona habitable (también conocida como 'zona de Ricitos de Oro'), una región donde las temperaturas son adecuadas para que el agua pueda existir en estado líquido en la superficie.

«Encontrar un planeta templado en un sistema tan compacto hace que este descubrimiento sea particularmente emocionante -afirma Cadieux-. Destaca la notable diversidad de los sistemas exoplanetarios y refuerza la necesidad de estudiar mundos potencialmente habitables alrededor de estrellas de baja masa». Un recordatorio de que la vida, si es que existe fuera de la Tierra, podría no estar limitada a sistemas planetarios similares al nuestro.

El nuevo estudio, por tanto, confirma a L 98-59 como uno de los sistemas cercanos más atractivos para explorar la diversidad de los planetas rocosos y, eventualmente, buscar signos de vida. Su proximidad, el pequeño tamaño de su estrella y la variedad de composiciones y órbitas planetarias lo convierten, en efecto, en un candidato ideal para un seguimiento atmosférico con el James Webb, un trabajo que el equipo de IREx ya ha comenzado, lo que promete nuevas revelaciones en un futuro no muy lejano.

«Con estos nuevos resultados -afirma Alexandrine L'Heureux, coautora del estudio-, L 98-59 se une al selecto grupo de sistemas planetarios cercanos y compactos que esperamos entender con mayor detalle en los próximos años. Es emocionante verlo junto a sistemas como TRAPPIST-1 en nuestra búsqueda para desentrañar la naturaleza y la formación de pequeños planetas que orbitan estrellas enanas rojas».

El sistema TRAPPIST-1, recordamos, es otro sistema fascinante con siete planetas del tamaño de la Tierra, varios de ellos en la zona habitable de su estrella. La comparación, por lo tanto, eleva el listón para L 98-59, sugiriendo que este sistema podría convertirse en un foco de atención tan importante como el anterior. Y, quizá, nos permita descubrir que no estamos tan solos como creíamos.