Los científicos han descubierto que un planeta alejado del «Júpiter caliente» tiene un compañero planetario. Los dos planetas están atrapados en una danza rítmica alrededor de la estrella TOI-1408, que se encuentra a 455 años luz de la Tierra.
Descubierto por primera vez el año pasado por la nave espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, TOI-1408 b es un planeta gigante gaseoso de aproximadamente el doble del ancho de Júpiter y aproximadamente la masa del planeta gaseoso gigante del sistema solar. Orbita su estrella madre a una distancia de 5,3 millones de millas, aproximadamente el 6% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Esto significa que TOI-1408 b completa su órbita en sólo 4,4 días terrestres.
Debido a este tamaño y proximidad a su estrella, TOI-1408 b está clasificado como un “Júpiter caliente”, pero llama la atención que su compañero recién descubierto esté más cerca de la estrella madre del sistema. Su compañero TOI-1408 c está a sólo 3,3 millones de millas de su estrella, lo que significa que completa su órbita en 2,2 días terrestres. Sin embargo, este planeta recién descubierto no es un buen comprador.
Con un ancho aproximadamente dos veces el ancho de nuestro planeta y una masa ocho veces mayor que la de la Tierra, TOI-1408 c está clasificado como una «supertierra» o «subneptuno». A diferencia de TOI-1408 b, que se compone principalmente de gas, TOI-1408 c probablemente esté compuesto de una mezcla de gas y roca.
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«Tanto TOI-1408 b como TOI-1408 c están ubicados increíblemente cerca de su estrella madre en comparación con los planetas de nuestro sistema solar», dijo a Space.com Judith Kurth, autora principal del artículo de la Universidad de Lund. “Imagínese nuestro sistema solar, pero en cambio Júpiter orbita cerca del sol aproximadamente cada cuatro días, una vigésima parte del período de Mercurio.
«Este ya está muy cerca de la estrella, sin embargo, hemos descubierto otro planeta más cercano a la estrella que interactúa fuertemente con su gran vecino, causando que sus órbitas se tambaleen de una manera que nunca antes habíamos visto».
Kurt explicó que si bien fue sorprendente encontrar un exoplaneta o «exoplaneta» en el sistema TOI-1408 más cerca de su estrella que TOI-1408 b, encontrar un gigante gaseoso con su órbita perturbada fue aún más extraño.
Y añadió: «Encontrar un Júpiter caliente como TOI-1408 b cuya órbita está perturbada es realmente interesante porque es inusual para planetas tan masivos. Pero descubrir un planeta más pequeño que mueve el planeta grande en sus órbitas fue aún más inusual». Y continuó: «Este descubrimiento desafía algunas de nuestras suposiciones sobre cómo se forman estos sistemas planetarios, ya que normalmente no encontramos planetas más pequeños y menos masivos dentro de la órbita de un Júpiter caliente».
Mundos bailando rítmicamente
Pero hay algo más que hace que este sistema sea excepcional: sus planetas bailan una danza rítmica y precisa. Esto es a pesar de que el planeta más pequeño TOI-1408c atrae a su compañero de baile, el caliente Júpiter, ya que el sistema TOI-1408 parece tener una configuración estable que permite que estos dos planetas coexistan en órbitas cercanas.
«La dinámica del sistema está finamente sintonizada, tal vez debido a la historia de su formación», dijo Kurth. «Las órbitas de los planetas están cerca de una proporción de 2:1, lo que significa que por cada dos órbitas de TOI-1408c, TOI-1408b. orbita la estrella una vez.» «Esto puede ayudar a estabilizar sus órbitas a pesar de su proximidad entre sí y con la estrella».
Añadió que la razón exacta detrás de la formación del sistema TOI-1408 de esta manera es muy probablemente el movimiento de los planetas a través del disco de gas y polvo que rodeó a su estrella en sus primeras etapas, el llamado “protoplanetario”. disco” donde se formaron los planetas.
TESS se ha convertido en un cazador de exoplanetas excepcional, descubriendo más de 7.000 exoplanetas potenciales desde su lanzamiento en 2018. TOI-1408 son dos de los exoplanetas más nuevos.
El cazador de exoplanetas de la NASA ha estado estudiando 200.000 de las estrellas más brillantes en las proximidades del Sol, observando los planetas mientras transitan o «se cruzan» frente a sus estrellas madre, provocando una ligera caída en la luz estelar.
La estrella TOI-1408 es una de esas estrellas. Con una masa 1,3 veces la del Sol y 1,5 veces el ancho de nuestra estrella, TOI-1408 es ligeramente más caliente y más brillante que el Sol. Si bien TESS detectó tanto TOI-1408 b como TOI-1408 c, el planeta más pequeño fue un poco más difícil de detectar.
«TOI-1408 c fue difícil de detectar porque su tránsito -cuando pasa frente a la estrella desde nuestra perspectiva- es mucho menos profundo, lo que significa que bloquea menos luz de la estrella que TOI-1408 b», dijo Kurth. «Además, el tránsito de TOI-1408 c se ve afectado por grandes variaciones en el tiempo de tránsito (TTV), lo que significa que su tiempo de tránsito no es tan predecible como el de TOI-1408 b».
Kurth añadió que estos eventos estelares ocurren debido a la interacción gravitacional entre los dos planetas, lo que significa que se requieren análisis más sofisticados para detectar TOI-1408 c.
Continuó: “Descubrimos TOI-1408 c analizando cuidadosamente las curvas de luz del satélite TESS en busca de TTV del planeta más grande TOI-1408 b. Estos TTV podrían producirse mediante interacción gravitacional con otro planeta, pero el equipo de TESS no lo hizo. saber cual Otro planeta.»
Para detectar una señal de tránsito que podría provenir de otro planeta más pequeño con un período orbital más corto que el planeta conocido y caracterizar mejor la naturaleza del candidato planetario, el equipo utilizó modelos fotodinámicos, que combinan curvas de luz de tránsito y datos de velocidad radial para tomar en cuenta las complejas interacciones entre planetas.
El equipo aún no ha terminado de estudiar el sistema TOI-1408, ya que la evidencia sugiere que puede contener al menos tres mundos. Sin embargo, si hay más planetas en el sistema, es poco probable que estén dentro de la órbita de TOI-1408 c.
«Hay indicios de que puede haber un tercer planeta más distante en el sistema, según los datos de velocidad radial que muestran una posible tendencia a largo plazo. Sin embargo, para los planetas más cercanos a TOI-1408 c, no hemos encontrado evidencia de esto». todavía», dijo Kurth. «TOI-1408 c ya está tan cerca de la estrella que sería difícil para otro planeta mantener una órbita estable dentro de ella».
«El sistema TOI-1408 es increíblemente interesante, por lo que definitivamente planeamos continuar estudiándolo», concluyó Kurth. «Queremos comprender mejor el potencial tercer planeta y explorar la estabilidad a largo plazo del sistema». explorar otros sistemas planetarios”.
«Cada nuevo descubrimiento como TOI-1408 c ayuda a mejorar nuestros modelos y la comprensión de cómo se forman los planetas».
La investigación del equipo ha sido publicada en el repositorio de Papers. arksif.
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