domingo, 29 de julio de 2018

Los Enigmas de LHS 1140. Nuevos planetas y la habitabilidad del sistema.

El sistema LHS 1140 vuelve a ser noticia.

Representación artística de LHS 1140 b. Podría ser un superplaneta rocoso y mucho mayor que la Tierra (Fuente:) 

Habitabilidad de LHS 1140 b.

Ya comentamos que el satélite GAIA iba a cambiar muchas cosas. Entre ellas ha aportado una nueva distancia a LHS 1140. Si antes se pensaba que estaba a 12,47 parsecs, la nueva paralaje de GAIA lo ubica a 14,993 parsecs. Según Stephen R. Kane, está más lejos de lo que pensábamos.

Pero si está más lejos, para el brillo medido, tiene que ser más luminoso y, por tanto, su Zona Habitable debe alejarse un poco. El planeta sigue dentro, pero ahora está cerca del límite más caliente.

Y también la estrella resulta ser mayor de lo que se pensaba. Pero si la estrella es más grande, el planeta también es más grande. Pasa de tener 1,47 Rt a 1,72 Rt.

Un planeta tan grande normalmente debería ser un minineptuno. Sin embargo, en su tiempo las mediciones de velocidad radial arrojaron una densidad claramente terrestre, de 11,5 g/cm3, que ahora pasa a 8,8 gr/cm3 (aumenta el volumen). Podría ser un enorme superplaneta rocoso o tener una atmósfera de gases ligeros con un núcleo grande.

Habría que considerar también que con los últimos estudios de Fabo Feng la masa pasa de 6,65 Mt a entre 6,81 Mt y 7,38 Mt, abonando la idea de que es un superplaneta rocoso.

Si este planeta terminase siendo habitable...

 ¡Qué magnífico espectáculo sería contemplar esta enorme Tierra de 1,72 Rt!

LHS 1140 b ha cambiado su ubicación en la Zona Habitable. Sigue dentro, pero ahora (derecha) está más cerca del borde más caliente. (Fuente: Kane, 2018)


Nuevos Planetas.

Cuando en 2017 Dittmann et al. descubrieron el planeta LHS 1140 b observando sus tránsitos también se analizaron las velocidades radiales. En ellas también apareció la señal de 24,7 días del planeta, pero no fue la única.

LHS 1140 b produce tránsitos (izquierda) y variaciones en las velocidades radiales de la estrella (derecha). Quizá en unos años los ELTs nos permitan estudiar su atmósfera. (Fuente: Dittmann, 2017)


Había otras señales. Tras eliminar la señal de unos 130 días asociada a la rotación estelar (y sus armónicos), y eliminar la señal de LHS 1130 b, seguía habiendo otras señales. La de 90 días fue atribuida a la actividad estelar (y/o la estrategia de observación); otras, de 18 días (y sus armónicos), fueron asociadas a carencias en la estrategia de observación de las velocidades radiales (aparecen claramente en la función de la ventana de observación).

Parámetros de LHS 1140 b según Dittmann. La enorme densidad (12,5 g/cm3) es sin duda propia de un planeta rocoso. (Fuente: Dittmann, 2017)


Los autores mostraban en 2017 que aquello era un primer análisis, y que otros estudios podrían revelar planetas adicionales...

Recientemente, Feng et al. han abordado nuevamente el análisis de los datos. Para esta vez han aplicado métodos avanzados, que entienden el ruido derivado de la actividad estelar que afecta a las velocidades radiales está correlado en el tiempo. Para ello, sustituyen el periodograma de Lomb-Scargle por otro que incorpora, entre otras cosas, una media móvil sencilla MA(1) y velocidades radiales diferenciales, para tener en cuenta el ruido que depende de la longitud de onda.

Tras aplicar Feng este periodograma mejorado (Bayes Factor Periodogram, o BFP) surgen sucesivamente un señal de 24,72 días debida al planeta, otra de 92,11 días y otra nueva de 3,778 días. Según Feng estas dos últimas señales no parecen debidas a la estrategia de observación ni la actividad estelar, sino a que son señales planetarias: LHS 1140 c y LHS 1140 b.

Los periodogramas de Feng permiten detectar dos planetas más en periodos de 92,11 y 3,778 días. Abajo a la izquierda, se muestra la Window Function, que no revela nada anómalo para los planetas. (Fuente: F. Feng et al. 2018)


Al parecer, de forma independiente, las redes neuronales han permitido al equipo de Dittmann (Kristo Ment) identificar un trigger con el tránsito de LHS 1140 d, el más cercano a la estrella. Se anunció en Exoplanets 2, pero el resultado no está (hasta donde sé) publicado. También de forma independiente Astudillo-Defru ha identificado la señal de LHS 1140 d en las velocidades radiales durante una campaña de 9 noches con HARPS.

El resultado es un sistema planetario muy interesante, con LHS 1140 d, un planeta terrestre (1.79 Mt) en una zona muy caliente; LHS 1140 c, probablemente un minineptuno (11,11 Mt) en una zona fría. En medio queda LHS 1140 b, en la Zona Habitable.

Parámetros del sistema planetario en función del método empleado para eliminar la actividad estelar. El menos fiable es el de Ruido Blanco. (Fuente; F. Feng, 2018)


Sigamos atentos.


2017. El descubrimiento el planeta LHS 1140 b.

Mia comentarios el descubrimiento de LHS 1140 b.

2018. Stephen R. Kane muestra el impacto de los nuevos datos obtenidos por GAIA sobre el planeta LHS 1140 b.

2018. Fabo Feng et al. anuncian dos planetas más. LHS 1140 c y d.


1 comentario:

  1. A los pocos días de esta entrada se ha publicado este artículo de Kristo Ment según adelantábamos. Según comentan lo hacen un poco forzados por la publicación de Feng.

    https://arxiv.org/abs/1808.00485

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