TOI 700e fue el primer exoplaneta rocoso de 2023. ¿Cuál será el primero de 2024?

Como los niños que nacen al filo de la medianoche del año nuevo, el exoplaneta TOI 700 es, en orden cronológico, el primer planeta rocoso descubierto en 2023. Estamos a la espera de saber cuál será el primero de 2024.

TOI 700e
Impresión artística del exoplaneta TOI 700 e. Crédito: Exoplanetas de la NASA

TOI 700 e es un exoplaneta rocoso, con una masa ligeramente menor que la de la Tierra (8/10 de la de la Tierra) y un radio casi igual al de la Tierra (aunque sólo 5 centavos menor).

El acrónimo TOI significa Target Of Interest, es decir, una de las numerosas estrellas observadas por el telescopio espacial TESS que resultó ser de particular interés porque podría albergar exoplanetas.

En la lista cronológica de planetas rocosos TOI 700 y ocupa la posición 199 y es el primero descubierto en 2023.

Para ser honesto, el descubrimiento y posterior confirmación de un exoplaneta lleva tiempo, incluso años. Por tanto, la fecha en la que se comunica el descubrimiento de un exoplaneta (como ocurre con cualquier otro descubrimiento) es la fecha en la que el trabajo científico fue aceptado y publicado en una revista científica internacional. Sin embargo, todo esto puede suceder incluso meses después de la fecha real del descubrimiento.

Como fue descubierto

El telescopio espacial TESS es un telescopio fotométrico construido no para obtener imágenes de alta resolución de estrellas u objetos celestes en general (como los telescopios Hubble y James Webb), sino para obtener imágenes de alta resolución de las estrellas, más precisamente de las curvas de luz.

Las curvas de luz de una estrella son medidas del flujo electromagnético, a intervalos de tiempo fijos (en el caso de TESS se realizan cada 2 minutos para estrellas brillantes y cada 30 minutos para las débiles).
TOI 700 tránsito
Curvas de luz de la estrella TOI 700 con presencia de eclipses (disminución del flujo de radiación) producidos por el tránsito de cada planeta. Crédito. Gilbert y otros. ApJ, 944L, 35 (2023)

El objetivo de las observaciones fotométricas de TESS es buscar posibles eclipses producidos por el tránsito de un exoplaneta por delante del disco estelar.

La estrella se observa continuamente con la esperanza de que en cierto punto se produzca un tránsito delante de su disco que se detecte como una pequeña disminución de brillo.

El telescopio TESS permite buscar exoplanetas mediante el método de tránsito

Después del telescopio Kepler, TESS es el que ha descubierto mayor número de exoplanetas con la técnica del tránsito.

¿Quién descubrió el TOI 700 e?

Los primeros tres planetas b, c, d de la estrella TOI 700 fueron descubiertos en 2020 por un equipo internacional dirigido por la joven astrónoma Emily Gilbert del Jet Propulsion Laboratory. El cuarto planeta, TOI 700 e, fue descubierto por el mismo equipo en 2023 y publicado en la revista Astrophysical Journal Letters por Gilbert como primer autor y por otros 31 coautores de diferentes instituciones.

Desde 2020 ya se sabía que la estrella TOI 700 albergaba tres planetas

Entre los cuatro planetas, TOI 700 d es el primer planeta terrestre dentro del cinturón de habitabilidad de su estrella descubierto por TESS, gracias a los propios análisis de Gilbert. Por tanto, es una estrella que ya ha sido estudiada y de gran interés.

La banda de habitabilidad se define como el rango de distancias a la estrella en el que la temperatura permitiría la presencia de agua líquida.

El equipo, tras identificar los tránsitos de los planetas b, c, d, también logró revelar los tránsitos del planeta e. Como se muestra en la figura anterior, el eclipse producido por este último planeta es apenas detectable, por lo que resulta especialmente difícil de descubrir.

Pero eso no es todo. De hecho, el equipo de Gilbert ha obtenido tiempo adicional de telescopio con TESS para continuar estudiando el sistema para una mejor caracterización y descubrir posibles planetas adicionales.

La arquitectura planetaria de la estrella TOI 700.

La estrella TOI 700 es una estrella enana roja con una temperatura superficial de alrededor de 3000 grados Kelvin. Este es el hogar de un sistema planetario de 4 planetas, pero es posible que haya más aún por descubrir.

Tres de estos planetas están clasificados como planetas de tipo terrestre, mientras que uno es un minineptuniano. Además, dos de los planetas terrestres se encuentran dentro de la zona habitable.

TOI 700
Representación de la distribución de las órbitas de los planetas b,c,d,e alrededor de la estrella central TOI 700. Crédito: Gilber et al. ApJ 944L, 35 (2023)

La siguiente figura muestra la configuración de estos planetas. En particular, el planeta TOI 700 orbita dentro de lo que se llama la zona de habitabilidad optimista.

Los 4 planetas orbitan alrededor de la estrella con períodos de 9 a 37 días, más cortos para los planetas más cercanos y más largos para los más distantes. Precisamente TOI 700 y es el más lejano y el último que ha sido descubierto.

Dada la frecuencia con la que se descubren nuevos exoplanetas, esperamos que no pase mucho tiempo antes de saber cuál será el primer recién nacido de 2024.