Un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Lieja y el CSIC, utilizando observaciones del telescopio TESS de la NASA, presenta la detección de un sistema de dos planetas ligeramente más grandes que la Tierra que orbitan una estrella fría en una danza sincronizada. Llamado TOI-2096, el sistema está ubicado a 150 años luz de la Tierra.

El descubrimiento es el resultado de una estrecha colaboración entre universidades europeas y estadounidenses y fue posible gracias a la misión espacial estadounidense TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), cuyo objetivo es encontrar planetas que orbiten estrellas brillantes cercanas. « TESS está realizando un estudio de todo el cielo utilizando el método de tránsito, es decir. que podría ser causado por un planeta que pasa entre la estrella y el observador. Sin embargo, a pesar de su poder para detectar nuevos mundos, la misión TESS necesita el apoyo de telescopios terrestres para confirmar la naturaleza planetaria de las señales detectadas”, explica Francisco J. Pozuelos, astrofísico, primer autor del artículo, exmiembro del laboratorio ExoTIC en la Universidad de Lieja, y que ahora se ha incorporado al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC).

Los planetas TOI-2096 b y TOI-2096 c fueron observados con una red internacional de telescopios terrestres, lo que permitió su confirmación y caracterización. La mayoría de los tránsitos se obtuvieron con telescopios de los proyectos TRAPPIST y SPECULOOS liderados por la Universidad de Lieja. « Haciendo un análisis exhaustivo de los datos, encontramos que los dos planetas estaban en órbitas resonantes: por cada órbita del planeta exterior, el planeta interior gira alrededor de la estrella dos veces », dice Mathilde Timmermans, estudiante de doctorado en el laboratorio ExoTIC de ULiège. y segundo autor del artículo científico. Por lo tanto, sus períodos están muy cerca de ser un múltiplo entre sí con alrededor de 3,12 días para el planeta b y alrededor de 6,38 días para el planeta c. Esta es una configuración muy particular, y provoca una fuerte interacción gravitatoria entre los planetas. Esta interacción retrasa o acelera el paso de los planetas frente a su estrella y podría conducir a la medición de las masas planetarias utilizando telescopios más grandes en un futuro cercano ».

Los investigadores detrás del descubrimiento estiman que el radio del planeta b, el más cercano a su estrella, es 1,2 veces el de la Tierra, de ahí el nombre de ‘súper-Tierra’. Sus propiedades podrían ser similares a las de la Tierra : un planeta con una composición mayoritariamente rocosa, posiblemente rodeado por una fina atmósfera. De manera similar, el radio del planeta c es 1,9 veces el radio de la Tierra y el 55% del de Neptuno, lo que podría ubicar al planeta en la categoría de ‘mini-Neptunos’, planetas compuestos por un núcleo rocoso y helado rodeado de hidrógeno extendido. o atmósferas ricas en agua, como Urano y Neptuno en nuestro Sistema Solar. Estos tamaños son muy interesantes porque el número de planetas con un radio entre 1,5 y 2,5 radios terrestres es menor de lo que predicen los modelos teóricos, lo que convierte a estos planetas en una rareza. Estos planetas tienen una importancia crucial dado su tamaño », señala Mathilde Timmermans, « la formación de súper-Tierras y mini-Neptunos sigue siendo un misterio en la actualidad. Hay varios modelos de formación que intentan explicarlo, pero ninguno se ajusta perfectamente a las observaciones. TOI-2096 es el único sistema encontrado hasta la fecha que tiene una súper Tierra y un mini-Neptuno precisamente en los tamaños donde los modelos se contradicen entre sí. En otras palabras, TOI-2096 puede ser el sistema que hemos estado buscando para comprender cómo se formaron estos sistemas planetarios ».

“Además, estos planetas están entre los mejores de su categoría para estudiar sus posibles atmósferas”, explica Francisco J. Pozuelos. Gracias a los tamaños relativos de los planetas con respecto a la estrella anfitriona, así como al brillo de la estrella, encontramos que este sistema es uno de los mejores candidatos para un estudio detallado de su atmósfera con el telescopio espacial JWST. Esperamos poder hacerlo rápidamente en coordinación con otras universidades y centros de investigación. Estos estudios ayudarán a confirmar la presencia de una atmósfera, extensa o no, alrededor de los planetas byc y, por lo tanto, nos darán pistas sobre su mecanismo de formación ».