Utilizando datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS, por sus siglas en inglés) de la NASA, científicos han identificado un mundo del tamaño de la Tierra, llamado TOI 700 e, que orbita alrededor de su estrella dentro de la zona habitable, o el rango de distancias donde el agua líquida podría ocurrir en la superficie de un planeta. Este planeta tiene el 95% del tamaño de la Tierra y probablemente sea rocoso.

Los astrónomos descubrieron previamente tres planetas en este sistema, llamado TOI 700 b, c y d. La órbita del planeta d también está dentro de la zona habitable. Pero los científicos necesitaron un año adicional de observaciones de TESS para descubrir TOI 700 E.

“Este es uno de los pocos sistemas que conocemos con varios planetas pequeños dentro de la zona habitable”, dijo Emily Gilbert, becaria postdoctoral en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA en el sur de California, quien dirigió el trabajo. “Eso hace que el sistema TOI 700 sea una perspectiva emocionante para hacer un seguimiento adicional. El planeta e es cerca de un 10% más pequeño que el planeta d, por lo que este sistema también muestra cómo las observaciones adicionales de TESS nos ayudan a encontrar mundos cada vez más pequeños”.

Gilbert presentó el resultado en nombre de su equipo en la 241.a reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle. Un artículo científico sobre el planeta recién descubierto fue aceptada por The Astrophysical Journal Letters.

TOI 700 es una estrella enana de tipo M pequeña y fría situada a unos 100 años luz de distancia en la constelación austral de Dorado. En 2020, Gilbert y otros investigadores anunciaron el descubrimiento del planeta d, del tamaño de la Tierra y en la zona habitable, que se encuentra en una órbita de 37 días, junto con dos otros mundos.

El planeta más interno, TOI 700 b, tiene cerca del 90% del tamaño de la Tierra y orbita la estrella cada 10 días. TOI 700 c es más de 2,5 veces más grande que la Tierra y completa una órbita cada 16 días. Los planetas probablemente están bloqueados por las mareas, lo que significa que giran solo una vez por órbita, de modo que un lado siempre mira hacia la estrella, al igual que un lado de la Luna siempre está orientado hacia la Tierra.

TESS monitorea grandes franjas del cielo, llamadas sectores, durante aproximadamente 27 días a la vez. Estas largas observaciones le permiten al satélite rastrear los cambios en el brillo estelar causados por un planeta que cruza frente a su estrella desde nuestra perspectiva, un evento que es llamado tránsito de un planeta. 

La misión utilizó esta estrategia para observar el cielo austral (del hemisferio sur) a partir de 2018, antes de dirigirse al cielo septentrional (del hemisferio norte). En 2020, regresó al cielo austral para realizar observaciones adicionales. El año adicional de datos permitió al equipo refinar el tamaño original de los planetas, que son alrededor de un 10% más pequeños que los cálculos iniciales.

“Si la estrella estuviera un poco más cerca o el planeta fuera un poco más grande, podríamos haber podido detectar TOI 700 e en el primer año de datos de TESS”, dijo Ben Hord, candidato a doctorado en la Universidad de Maryland en College Park e investigador de postgrado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Pero la señal era tan débil que necesitábamos el año adicional de observaciones de su tránsito para identificarlo”.

TOI 700 e, que también podría estar bloqueado por las mareas, tarda 28 días en orbitar alrededor de su estrella, colocando al planeta e entre los planetas c y d en la llamada zona habitable optimista.

Los científicos definen la zona habitable optimista como el rango de distancias desde una estrella donde el agua líquida de la superficie de un planeta podría estar presente en algún momento de su historia. Esta área se extiende a ambos lados de la zona habitable conservadora, el rango donde los investigadores plantean la hipótesis de que podría existir agua líquida durante la mayor parte de la vida del planeta. TOI 700 d orbita dentro de esta región.

Encontrar otros sistemas con mundos del tamaño de la Tierra en esta región ayuda a los científicos planetarios a aprender más sobre la historia de nuestro propio sistema solar.