Kepler-10c: el INAF descubre un posible "mundo acuático"

Un equipo internacional de investigación dirigido por el Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) ha realizado una medición de alta precisión de la masa del exoplaneta Kepler-10c, lo que sugiere que podría estar compuesto en gran parte de hielo de agua . El estudio, publicado en la revista Astronomía y Astrofísica , utilizó datos recopilados por el espectrógrafo HARPS-N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere), instalado en el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) ubicado en las Islas Canarias . El análisis también confirmó la presencia de un tercer planeta dentro del sistema Kepler-10 , proporcionando nueva información valiosa para comprender los procesos de formación planetaria y los orígenes de nuestro Sistema Solar.

Utilizando alrededor de 300 mediciones de velocidad radial obtenidas con HARPS-N, los investigadores pudieron estimar con una precisión sin precedentes la masa y la densidad de Kepler-10c, un exoplaneta que orbita la estrella Kepler-10. Se sabe que este sistema planetario alberga Kepler-10b, la primera supertierra rocosa descubierta por la misión Kepler de la NASA con un período orbital menor a un día terrestre , y Kepler-10c, un planeta clasificado como subneptuno con un período orbital de 45 días. La masa de Kepler-10c ha sido objeto de debate durante mucho tiempo y existen estimaciones contradictorias que dificultan determinar su composición.

Los datos de HARPS-N se procesaron utilizando un nuevo método que corrige los efectos instrumentales y las variaciones en la actividad magnética de la estrella madre, incluso cuando es de baja intensidad. Los análisis, realizados independientemente por tres grupos dentro del equipo, produjeron resultados consistentes . Este trabajo llevó a la conclusión de que Kepler-10c es muy probablemente un "mundo acuático", un planeta cuya masa consiste en gran parte de agua sólida (hielo) y quizás, en pequeña medida, también de agua líquida . Los investigadores plantean la hipótesis de que el planeta se formó más allá de la línea de condensación del agua, a unas dos o tres unidades astronómicas de su estrella, y luego migró progresivamente hacia su órbita más interna actual.

Un resultado significativo del estudio es también la confirmación de la existencia de un tercer planeta en el sistema Kepler-10 . Este cuerpo celeste, no detectable mediante tránsitos, fue identificado gracias a las pequeñas anomalías que induce en la órbita de Kepler-10c, observables en las variaciones de los tiempos de tránsito de este último. Este método es análogo al que condujo al descubrimiento de Neptuno, basado en las perturbaciones observadas en la órbita de Urano. El planeta "fantasma" previamente hipotetizado ahora tiene un período orbital determinado con precisión de 151 días y una masa mínima estimada, gracias a la precisión de las mediciones de velocidad radial de HARPS-N. Luca Borsato del INAF en Padua, segundo autor del artículo, comenta : " El análisis de las velocidades radiales y de las variaciones del tiempo de tránsito, tanto individualmente como en combinación, ha proporcionado resultados con un excelente acuerdo sobre los parámetros del tercer planeta, corrigiendo estimaciones imprecisas previas de sus propiedades ".

Aldo Bonomo, del INAF de Turín, primer autor del artículo, subraya la importancia del descubrimiento en el contexto teórico : « La existencia de 'mundos acuáticos' ha sido predicha por modelos de formación y migración planetaria, pero aún no tenemos una confirmación definitiva. Sin embargo, unos quince planetas alrededor de estrellas similares al Sol, como Kepler-10c, parecen tener exactamente la composición predicha por estos modelos. La verificación definitiva de la existencia de 'mundos acuáticos' podría provenir del estudio de sus atmósferas con el telescopio espacial James Webb, ya que prevemos que sean particularmente ricos en vapor de agua ».

El estudio del sistema Kepler-10 ofrece información importante sobre la formación de planetas alrededor de sus estrellas. Las supertierras como Kepler-10b y los subneptunos como Kepler-10c, comunes en la Galaxia pero ausentes en nuestro Sistema Solar, son una pieza clave de nuestra comprensión de la diversidad de mundos que orbitan otras estrellas . En particular, analizar la composición de los planetas subneptunianos para determinar si son ricos o pobres en hielo puede proporcionar información crucial sobre su origen y la formación temprana de los sistemas planetarios, incluido el nuestro. Entender cómo y dónde se forman estos planetas y sus movimientos migratorios hacia su estrella madre significa mirar atrás en el tiempo para revelar más detalles sobre los orígenes de la Tierra y, tal vez, de la vida misma.