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Gracias a múltiples observaciones realizadas en Calar Alto, un equipo europeo de investigación, liderado desde el Centro de Astrobiología de Madrid (INTA-CSIC), hace público el primer sistema planetario descubierto en el marco del proyecto KOBE.
KOBE usa datos del instrumento CARMENES, en el telescopio de 3,5 m CAHA, para monitorizar desde 2021 unas 50 estrellas enanas naranjas, que son algo más pequeñas y menos calientes que el Sol. Por sus características, las estrellas enanas naranjas son el Dorado en la búsqueda de vida más allá del Sistema Solar y este primer descubrimiento KOBE abre la vía a otros.
El único planeta conocido que alberga actividad biológica es nuestra propia Tierra: un mundo prácticamente cubierto de agua líquida y orbitando el Sol, una estrella enana de tipo G. Hasta hace poco, se buscaban exoplanetas habitables esencialmente alrededor de otras enanas G y también de las de tipo M, bastante más frías. Sin embargo, tanto las estrellas enanas G como las enanas M presentan dificultades que podrían solventar un tipo de estrellas con propiedades intermedias, las llamadas estrellas enanas de tipo K. Estas parecen proporcionar el ambiente ideal para el desarrollo de la vida en la superficie de planetas a su alrededor.
Los astrónomos definen como zona habitable aquella región alrededor de una estrella en la que un planeta puede albergar agua líquida en su superficie. Este abundante compuesto que tenemos en la Tierra es considerado el requisito mínimo para el desarrollo de la vida tal y como la conocemos. Para que un planeta se encuentre en la zona habitable de su estrella, no debe estar ni demasiado cerca de su estrella (ya que el agua en la superficie se evaporaría) tan lejos que el agua de su superficie llegase a helarse.
El rango de distancias a las que un planeta puede estar a la temperatura perfecta para que el agua esté en forma líquida (la zona habitable) depende entonces de la temperatura de la estrella. En estrellas como el Sol, esta región se encuentra en periodos orbitales de varios cientos de días, como es el caso de la Tierra con su año de 365 días. Detectar planetas a esas distancias es muy complejo con las técnicas actuales. Las estrellas de tipo M son más frías, de modo que la zona habitable se encuentra muy cerca, con periodos de pocas decenas de días, facilitando la detección de planetas. Sin embargo, estas enanas frías son muy activas, lanzando energéticas llamaradas que pueden alcanzar esta zona habitable, amenazando cualquier tipo de vida que pudiera surgir en planetas dentro de esta región.
Las estrellas de tipo K, por el contrario, tienen las mejores propiedades de ambos tipos. Los periodos en los que se encuentra la zona habitable son accesibles a la instrumentación actual. Además, son estrellas muy tranquilas, sin grandes eventos de actividad. Son, por tanto, consideradas el Dorado de la habitabilidad estelar. Buscar planetas alrededor de estrellas enanas de tipo K es pues un objetivo fundamental en la exploración exoplanetaria moderna, enfocada a objetivos astrobiológicos.
Ilustración mostrando el posible aspecto de los exoplanetas KOBE-1b y KOBE-1c. Créditos: J. Lillo-Box
El experimento KOBE es un programa de observación liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) y con colaboración del Instituto de Astrofísica de Portugal, el Laboratorio de Astrofísica de Marsella y el Observatorio de Ginebra. Sus observaciones se realizan con el instrumento CARMENES del Observatorio de Calar Alto. El objetivo de este proyecto es la búsqueda de planetas en la zona habitable de 50 estrellas de tipo K. Para ello, desde 2021 el equipo de KOBE monitoriza con el espectrógrafo CARMENES la velocidad de estas 50 estrellas, cuidadosamente seleccionadas al inicio del proyecto para maximizar las probabilidades de éxito.
En una de estas estrellas, nombrada como KOBE-1, el equipo, liderado en este trabajo por la investigadora predoctoral Olga Balsalobre-Ruza del CAB, ha hallado la señal de dos planetas orbitando con periodos de 8,5 (KOBE-1b) y 29,7 días (KOBE-1c). Gracias a los datos de CARMENES se ha podido establecer una masa mínima para estos planetas de 8,8 y 12 veces la masa de la Tierra, respectivamente. Sin embargo, al no disponer de una medida de su radio, su composición es aún desconocida. Olga Balsalobre explica que “con estas masas, ambos podrían corresponderse con planetas tipo super-Tierra (rocosos aunque ligeramente más grandes que la Tierra) o sub-Neptunos (con grandes atmósferas de hidrógeno y helio siendo más ligeros que nuestro Neptuno). Esperamos poder resolver esta pregunta con la llegada de nueva instrumentación espacial en las próximas décadas, que nos permitirá tomar imágenes directas de los dos planetas”.
Aunque estos nuevos planetas no están en la zona habitable, usando los mismos datos, el equipo ha sido capaz de descartar planetas con masas superiores a unas 8 veces la masa de la Tierra en esta región de gran interés astrobiológico. Esto significa que, de haber algún planeta en este rango de distancias a la estrella, dicho planeta estaría en el régimen rocoso. Más datos son necesarios todavía para poder explorar en detalle este régimen.
Jorge Lillo-Box, investigador del CAB, co-autor del artículo e investigador principal del experimento KOBE, resalta que “programas como KOBE son una excepción en el ámbito científico, pues requieren de mucho tiempo de observación durante varios años para poder detectar estas señales” y continúa señalando que “KOBE ha sido posible gracias a la apuesta del Observatorio de Calar Alto por un proyecto innovador científicamente pero arriesgado por la gran inversión a largo plazo, pero que puede proporcionar importantes avances en nuestro conocimiento de los mejores ambientes planetarios para el surgimiento y desarrollo de la vida más allá de la Tierra, informando a futuras misiones espaciales como PLATO de la Agencia Espacial Europea”.
El exoplaneta KOBE-1b da la vuelta a su estrella en tan solo 9 días mientras KOBE-1c lo hace en 30 días, cuando haría falta que sus periodos tengan entre 60 y 240 días para localizarse dentro de la zona habitable. Créditos: J. Lillo-Box.
Jesús Aceituno, director del observatorio de Calar Alto, concluye que “este primer descubrimiento del experimento KOBE demuestra que el instrumento CARMENES, diseñado inicialmente para detectar planetas orbitando estrellas enanas rojas, es perfectamente capaz de detectarlos alrededor de otros tipos de estrellas. Esto confirma la versatilidad y precisión de la instrumentación disponible en los telescopios de Calar Alto”.
Los resultados se publican en la revista Astronomy & Astrophysics del 3 de febrero de 2025.
Lillo-Box et al. 2025, accepted by Astronomy & Astrophysics.
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