domingo, 5 de junio de 2016

El Intrigante Planeta Potencialmente Habitable K2-3 d.

Representación artística de K2-3 d. (Fuente: NASA)
Cuando el telescopio espacial Kepler perdió una de las tres ruedas que le quedaban todo el mundo temió lo peor. Estas ruedas se utilizaban para posicionar el instrumento de forma estable sobre una región del cielo. El fallo hacía incontrolable el telescopio, quedando como una navío sin timón. Parecía que el fin de este magnífico telescopio estaba cerca.

No fue así.

Por el contrario, el proyecto consiguió resurgir de sus cenizas y reinventarse. La idea fue utilizar la presión de la radiación solar (el propio Sol) para ayudar a las dos ruedas de reacción a controlar el telescopio. Cada 80 días, más o menos, el telescopio cambiaría su campo de visión.

La estabilización del telescopio Kepler utilizando el viento solar. (Fuente: NASA)


No fue un trabajo fácil. Cuando se comenzaron a analizar los primeros datos se observó una reducción sustancial en la precisión de las mediciones. Afortunadamente, en 2014 Andrew Vanderburg  publicó un artículo mostrando una técnica informática de tratamiento de los datos que corregía drásticamente la distorsión.

La corrección de los datos de Vanderburg (Fuente: http://arxiv.org/abs/1408.3853)
El proyecto se rebautizó K2 y fue un éxito. Actualmente hay más de 400 candidatos con casi 50 planetas confirmados. Son además planetas de gran calidad, más cercanos y brillantes que los del proyecto Kepler anterior y, por tanto, algunos de ellos podrán ser objeto de estudios más detallados. De esta manera, se ha conseguido no solo salvar el telescopio sino además utilizarlo para detectar planetas muy interesantes, que quizá puedan ser estudiados para caracterizar su atmósfera.

De todos los sistemas detectados sin duda el más interesante es K2-3 (EPIC 201367065). Validado en febrero de 2015 por Ian Crossfield, el sistema está compuesto por tres planetas: K2-3 b de más de 2 R⊕, demasiado cálido y demasiado grande; K2-3 c, con 1,6 R⊕; y el más interesante, K2-3 d, con 1,5 R⊕, quizá suficientemente pequeño para no ser gaseoso, quizá no demasiado cálido con 1,5 veces la insolación de la Tierra, podríamos decir que reside en la Zona Habitable de la estrella si somos un poco optimistas. Es verdad, existen planetas cuya habitabilidad es más prometedora, pero éste podrá ser estudiado por el JWST cuando entre en órbita aunque no será un trabajo fácil, ni mucho menos.

Una representación artística del Sistema K2-3. (Fuente: NASA)


Como sabemos, el método del tránsito do telescopio Kepler sólo nos permite conocer el radio de los planetas. Para conocer la masa (¡ y la densidad!) es necesario observar las velocidades radiales. En septiembre de 2015, Almenara presentó las primeras mediciones de masas gracias al Observatorio HARPS.  K2-3 b tenía una masa de más de 8 M⊕ y una densidad cercana a 4 g/cm3, claramente rocosa. Más imprecisa era la masa de los dos otros planeta. K2-3 c parecía más pequeño, de algo más de 2 M⊕ y una densidad de 1,8 g/cm3 que no era enteramente propia de un planeta rocoso. Finalmente, para K2-3 d el estudio arrojaba una masa de más de 11 M⊕, que implicaba una densidad enorme, de más de 17 g/cm3, a todas luces imprecisa.

El K2-3 comparado con otros sistemas descubiertos por Kepler. (Fuente: http://arxiv.org/abs/1511.09213)


En marzo, con el comienzo de 2016, llegaron los esperados resultados de Beichman con el telescopio espacial infrarrojo Spitzer. Se refinaban los cálculos de las órbitas y los radios de los planetas. Además, aparecían TTV (Transit Timing Variations) en K2-3 b, resultado de la influencia de los otros planetas en su órbita, arrojando dudas sobre sus masas y la circularidad de sus órbitas. 

Finalmente, un reciente estudio de Fei Dai de Mayo de 2016, con más mediciones de velocidad radial mostraba un resultado similar al de Almenara (2015) para K2-3 b, con 8,1 M⊕. Según ellos, los datos  de densidad de 4 g/cm3 sugieren la presencia de agua en este planeta demasiado cálido para albergar vida. El JWST tendrá que confirmarlo cuando analice su atmósfera. Para K2-3 c y d los datos eran mucho más imprecisos.

Estemos atentos. Se acercan años emocionantes.

2014. Steve B. Howell presenta las nuevas posibilidades del renacido proyecto Kepler: K-2.

2014. Andrew Vanderburg muestra cómo seguir consiguiendo una precisión aceptable con los nuevos datos de Kepler.

2015. Ian Crossfiled anuncia del hallazgo de K2-3 b, c y d.

2015. La medición de las masas por Almenara utilizando HARPS.

2015. Andrew Vanderburg muestra los resultados del primer año del K-2, con 238 candidatos.

2015. Evan Sinukoff confirma y  refina los resultados obtenidos por Crossfield.

2016. Los resultados de Beichman con el telescopio espacial Spitzer. Incluye simulaciones sobre las posibilidades de detección con JWST.

2016. El estudio de Fei Dai.

3 comentarios:

  1. Raul Alvar, gostaria de fazer parte desse grupo sobre Astronomia?
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