Diciembre de 2011 pasará a la historia como la primera vez que la humanidad pudo detectar un planeta del tamaño de la Tierra alrededor de otra estrella similar al Sol, dijo Francois Fressin, astrónomo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. Fressin y su equipo utilizaron la nave espacial de caza de planetas Kepler para encontrar dos mundos rocosos, uno un poco más grande que la Tierra y el otro un poco más pequeño que Venus.
Los dos planetas, llamados Kepler-20e y 20f, son los planetas más pequeños encontrados hasta la fecha. Tienen diámetros de 11,000 km (6,900 millas) y 13,190 km (8,200 millas), equivalentes a 0.87 y 1.03 veces la Tierra. Los astrónomos esperan que estos mundos tengan composiciones rocosas, por lo que sus masas deberían ser menos de 1.7 y 3 veces las de la Tierra.
Los dos mundos son parte de un sistema de múltiples planetas con cinco planetas alrededor de la misma estrella, y se encuentra a unos 1,000 años luz de distancia en la constelación de Lyra. "La gente puede señalar esa área en el cielo y decir que aquí es donde comenzó la era de la exo-Tierra", dijo Fressin, y agregó que los dos mundos rocosos están demasiado cerca de su estrella, y por lo tanto demasiado calientes, para ser habitables.
Kepler-20e orbita cada 6.1 días a una distancia de 4.7 millones de millas. Kepler-20f orbita cada 19.6 días a una distancia de 10.3 millones de millas. Debido a sus órbitas estrechas, se calientan a temperaturas de 760 grados centígrados (1.400 grados Fahrenheit) y 426 C (800 grados F.)
El sistema solar donde existen estos planetas es bastante inusual, donde los planetas rocosos y gaseosos se alternan en sus posiciones en lugar de estar separados en grupos como en nuestro propio sistema solar.
El primer planeta es un mundo similar a Neptuno; luego el primer planeta rocoso, Kepler 20e; el siguiente es otro mundo de Neptuno; El siguiente es el próximo mundo rocoso 20f, y luego otro planeta gaseoso similar a Neptuno.
"Entonces, grande, pequeño, grande, pequeño, grande, que es diferente a cualquier otro sistema hasta ahora", dijo David Charbonneau, de la Universidad de Harvard. “Nos sorprendió encontrar este sistema de planetas flip-flop. Es muy diferente a nuestro sistema solar ".
Además, todos los planetas son muy compactos y se encuentran dentro de la órbita de Mercurio alrededor de nuestro Sol.
Este sistema inusual de planetas alternos puede no ser inusual en absoluto, ya que nuestra muestra de sistemas solares todavía es relativamente pequeña.
"Esto es realmente un problema para nuestra comunidad", dijo Linda Elkins-Tanton, directora del Departamento de Magnetismo Terrestre de la Institución Carnegie en Washington, en respuesta a una pregunta planteada por la revista Space sobre la dinámica de dicho sistema. "Realmente estamos desafiando a la comunidad por la razón por la cual esto sucedió, y es muy posible que nuestro sistema solar sea una minoría".
Los astrónomos no piensan que los planetas de Kepler-20 se formaron en sus ubicaciones actuales. En cambio, deben haberse formado más lejos de su estrella y luego migrar hacia adentro, probablemente a través de interacciones con el disco de material del que se formaron. Esto permitió que los mundos mantuvieran su espacio regular a pesar de los tamaños alternos.
"Creemos que migraron porque no podemos imaginar todo esto tan cerca de la estrella, donde hace calor y solo partes del material están en forma sólida", dijo Charbonneau a la revista Space. "Creemos que el lugar de nacimiento de un mundo similar a Neptuno está más lejos de la estrella y luego, con el tiempo, los planetas migran. No nos sorprendería si vemos más sistemas como este a medida que seguimos explorando".
Cuando se le preguntó cuándo el equipo de Kepler podría encontrar el planeta "mejor de ambos mundos", uno que tenga el tamaño correcto y el lugar adecuado para ser habitable, Nick Gautier, científico del proyecto Kepler, dijo que podría encontrar uno en el próximo año o dos, pero La misión Kepler puede necesitar una extensión para asegurar la búsqueda del Santo Grial de los exoplanetas, uno que sea como la Tierra.
Kepler identifica los "objetos de interés" buscando estrellas que se atenúen ligeramente, lo que puede ocurrir cuando un planeta cruza la cara de la estrella. Para confirmar un planeta en tránsito, los astrónomos buscan que la estrella se tambalee cuando es arrastrada gravitacionalmente por su compañero en órbita (un método conocido como velocidad radial).
La señal de velocidad radial para planetas con un peso de una a unas pocas masas terrestres es demasiado pequeña para detectarla con la tecnología actual. Por lo tanto, se deben utilizar otras técnicas para validar que un objeto de interés es verdaderamente un planeta.
Una variedad de situaciones podría imitar la atenuación de un planeta en tránsito. Por ejemplo, un sistema de estrella binaria eclipsante cuya luz se mezcla con la estrella Kepler-20 crearía una señal similar. Para descartar tales impostores, el equipo simuló millones de escenarios posibles con Blender, un software personalizado desarrollado por Fressin y Willie Torres de CfA. Llegaron a la conclusión de que las probabilidades están a favor de que Kepler-20e y 20f sean planetas.
Fressin y Torres también usaron Blender para confirmar la existencia de Kepler-22b, un planeta en la zona habitable de su estrella que fue anunciado por la NASA a principios de este mes. Sin embargo, ese mundo era mucho más grande que la Tierra.
"Estos nuevos planetas son significativamente más pequeños que cualquier planeta encontrado hasta ahora en órbita alrededor de una estrella similar al Sol", agregó Fressin.
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