Primeros resultados de Cheops: el observador de exoplanetas de la ESA revela un mundo extremo.
La nueva misión exoplanetaria de la ESA, Cheops, ha encontrado un sistema planetario cercano que alberga uno de los planetas extrasolares más calientes y extremos jamás conocidos: WASP-189 b. Este primer hallazgo demuestra su capacidad única para desentrañar el universo que nos rodea, al desvelar los secretos de esos mundos extraños.
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| Impresión artística del exoplaneta WASP-189b orbitando su estrella anfitriona. El sistema fue observado por la misión de exoplanetas de la ESA, Keops, para determinar las características clave. Por ejemplo, la estrella anfitriona es más grande y más de 2000 grados más caliente que nuestro propio Sol, por lo que parece brillar en azul. El planeta tiene una órbita inclinada: no viaja alrededor del ecuador, sino que pasa cerca de los polos de la estrella. Es uno de los planetas extrasolares más calientes y extremos que se conocen hasta la fecha, y pertenece a la clase de Júpiter ultracalientes. Crédito: ESA |
Lanzado en diciembre de 2019, el Satélite para la Caracterización de Exoplanetas Cheops está diseñado para observar estrellas cercanas orbitadas por planetas. Al medir con gran precisión los cambios en los niveles de luz procedente de estas estrellas a medida que los planetas giran a su alrededor, Cheops podrá empezar a caracterizarlos y, en consecuencia, hacer que entendamos mejor su formación y evolución.
El nuevo descubrimiento se refiere a uno de los llamados “jupíteres ultracalientes”, denominado WASP-189 b. Los jupíteres calientes, como su nombre indica, son gigantes gaseosos similares a este planeta de nuestro sistema solar; no obstante, orbitan mucho más cerca de su estrella progenitora, por lo que alcanzan temperaturas extremas.
WASP-189 b se halla unas 20 veces más cerca de su estrella de lo que la Tierra se encuentra del Sol y completa su órbita en tan solo 2,7 días. La estrella progenitora es mayor y más de 2.000 grados más caliente que el Sol, por lo que parece brillar en color azul. “Solo sabemos de un puñado de planetas que giren alrededor de estrellas tan calientes y este sistema es, con mucho, el más brillante”, apunta Monika Lendl, de la Universidad de Ginebra (Suiza) y autora principal del nuevo estudio. “WASP-189 b también es el júpiter caliente más brillante que se puede observar al pasar por delante o detrás de su estrella, lo que hace que este sistema resulte verdaderamente enigmático”.
En primer lugar, Monika y sus colaboradores usaron a Cheops para observar WASP-189 b durante su ocultación; es decir, mientras pasaba por detrás de su estrella progenitora. “Como el planeta es tan brillante, realmente se percibe un descenso en la luz procedente del sistema cuando el planeta desaparece de la vista”, explica la científica. “Esto nos sirvió para medir el brillo y estimar la temperatura: unos abrasadores 3.200 grados centígrados”.
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| El sistema WASP-189: parámetros clave. Parámetros clave del sistema planetario WASP-189 según lo determinado por la misión de exoplanetas Cheops de la ESA. Crédito: ESA. |
Así, WASP-189 b resulta uno de los planetas más calientes y extremos, muy diferente de los planetas del sistema solar. A esas temperaturas, hasta metales como el hierro se funden y se convierten en gas, lo que hace que el planeta sea claramente inhabitable.
Después, Cheops observó el paso de WASP-189 b por delante de su estrella: lo que se conoce como tránsito. Estos tránsitos pueden dar cuenta del tamaño, la forma y las características orbitales de un planeta. Este ha sido el caso de WASP-189 b, que ha resultado ser mayor de lo que se creía, con un radio casi 1,6 veces mayor que el de Júpiter.
“También hemos visto que la estrella como tal resulta de interés: no es perfectamente redonda, sino algo mayor y más fría en el ecuador que en los polos, por lo que estos parecen más brillantes”, señala Monika. “¡Su rotación es tan rápida que ensancha el ecuador! Además de esta asimetría, cabe destacar que la órbita de WASP-189 b es inclinada; no viaja alrededor del ecuador, sino de los polos de la estrella”.
Esta órbita inclinada se suma al misterio de la formación de los jupíteres calientes. Para que un planeta posea una órbita así, debió de formarse hacia el exterior del sistema para verse después empujado hacia el interior. Se cree que esto sucede cuando múltiples planetas pugnan por una posición dentro de un sistema o cuando una influencia externa —otra estrella, por ejemplo— perturba el sistema, empujando a los gigantes gaseosos hacia el interior y a unas órbitas muy breves y fuertemente inclinadas. “La medición de tal inclinación con Cheops sugiere que WASP-189 b ha experimentado este tipo de interacciones en el pasado”, añade Monika.
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| El sistema WASP-189 visto por Cheops. La misión de exoplanetas de la ESA, Cheops, ha observado el sistema WASP-189 y ha determinado parámetros clave sobre la estrella y su planeta, WASP-189b. Cheops observó que WASP-189b pasaba detrás de su estrella anfitriona, una ocultación, y registró la caída en la luz de todo el sistema mientras se deslizaba brevemente fuera de la vista. También observó que el planeta pasaba frente a la estrella, un tránsito. Durante un tránsito, el planeta bloquea temporalmente una pequeña fracción de luz de la estrella. Las ocultaciones y los tránsitos permiten a los científicos determinar parámetros como el brillo, el tamaño, la forma y las características orbitales del planeta, así como información sobre la estrella. Crédito: ESA. |
Monika y sus colaboradores emplearon las capacidades ópticas y las observaciones de alta precisión de Cheops para desvelar los secretos de WASP-189 b. Cheops lleva ampliando nuestra comprensión de los exoplanetas y el cosmos más próximo desde enero, cuando empezó a observar el universo, y abril, cuando comenzó las operaciones científicas rutinarias.
“Este primer resultado de Cheops es verdaderamente emocionante: es la primera demostración clara de que la misión está a la altura de lo previsto en términos de precisión y rendimiento”, indica Kate Isaak, científica del proyecto Cheops de la ESA.
En el último cuarto de siglo se han detectado miles de exoplanetas, la mayoría de ellos sin análogos en nuestro sistema solar, pero aún quedan muchos más por descubrir, gracias a estudios y misiones espaciales y terrestres, ahora y en el futuro.
“Cheops tiene un papel único de ‘seguimiento’ que desempeñar en el estudio de este tipo de exoplanetas”, añade Kate. “Buscará tránsitos de planetas descubiertos desde la Tierra y, cuando sea posible, medirá con mayor precisión el tamaño de planetas que ya sabemos que orbitan a sus estrellas. Al hacer un seguimiento con Cheops de los exoplanetas en sus órbitas, podremos hacer una primera caracterización de sus atmósferas y determinar la presencia y propiedades de posibles nubes”.
En los próximos años, Cheops seguirá a cientos de planetas conocidos durante su órbita alrededor de estrellas brillantes, sumando nueva información y ampliando lo que se ha hecho con WASP-189 b. Cheops es la primera de tres misiones científicas de la ESA centradas en la detección y caracterización de exoplanetas; además, presenta un importante potencial de descubrimiento, desde la identificación de objetivos para futuras misiones que sondeen la atmósfera de exoplanetas hasta la búsqueda de nuevos planetas y exolunas.
“Cheops no solo nos permitirá profundizar en nuestro conocimiento de los exoplanetas, también en el de nuestro propio planeta, el sistema solar y en entorno cósmico que nos rodea”, concluye Kate.
Notas para los editores.
El artículo ‘The hot dayside of WASP-189 b and its gravity-darkened host star seen by CHEOPS’ de M. Lendl et al., está publicado en Astronomy & Astrophysics.
Monika Lendl y Kate Isaak estarán disponibles para responder a las preguntas de los medios durante un seminario web exclusivo, organizado por el Europlanet Science Congress (EPSC2020) entre las 15:00 y las 15:30 CEST de hoy, 28 de septiembre.
Más información sobre Cheops.
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| El CHaracterising ExOPlanet Satellite, Cheops, Satélite para la Caracterización de Exoplanetas, CHEOPS, en la sala Rosetta del centro técnico de la ESA en los Países Bajos en septiembre de 2018. Cheops realizará observaciones de estrellas que albergan exoplanetas para medir pequeños cambios en su brillo debido al tránsito de un planeta a través del disco de la estrella, apuntando a estrellas particulares que albergan planetas en el rango de tamaño de la Tierra a Neptuno. La información permitirá realizar mediciones precisas de los tamaños de los planetas en órbita: combinado con las mediciones de las masas de los planetas, esto proporcionará una estimación de su densidad media, un primer paso para caracterizar los planetas fuera de nuestro Sistema Solar. Credito:ESA–A. Conigli. |
Cheops es una misión de la ESA desarrollada en colaboración con Suiza, con un consorcio exclusivo liderado por la Universidad de Berna y con importantes contribuciones de Alemania, Austria, Bélgica, España, Francia, Hungría, Italia, Portugal, Reino Unido y Suecia.
La ESA es la responsable de la arquitectura de la misión, del aprovisionamiento y de las pruebas del satélite, así como de la fase de lanzamiento y primeras operaciones, la puesta en servicio en órbita y el programa de Observadores Invitados, que permite a científicos de todo el mundo solicitar tiempo de observación con Cheops. Un consorcio de 11 Estados miembros de la ESA, liderados por Suiza, ha provisto elementos esenciales para la misión. El contratista principal para el diseño y la construcción de la nave es Airbus Defence and Space en Madrid.
El consorcio de la misión Cheops gestiona el Centro de Operaciones de la Misión, ubicado en la sede de INTA, en Torrejón de Ardoz, y el Centro de Operaciones Científicas, situado en la Universidad de Ginebra (Suiza).
Para más información, visítese: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cheops
Contactos:
Monika Lendl
University of Geneva, Switzerland
Email: monika.lendl@unige.ch
Kate Isaak
ESA Cheops project scientist
Email: kate.isaak@esa.int
• Publicado en ESA- España el 28 de septiembre del 2020, enlace publicación.
