Gliese 12 b, un exoplaneta potencialmente habitable cercano a la Tierra

Una investigación internacional, que cuenta con una participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y el Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC), ha hallado un planeta de tamaño intermedio entre la Tierra y Venus orbitando una enana roja fría a 40 años luz de distancia, en la constelación de Piscis.

Para su descubrimiento se han combinado datos obtenidos desde telescopios espaciales y terrestres: el satélite TESS de la NASA y de otras instalaciones como CARMENES, en el Observatorio de Calar Alto (CAHA), y MuSCAT2, instalado en el Telescopio Carlos Sánchez (TCS) en el Observatorio del Teide.

El nuevo mundo, denominado Gliese 12 b, se encuentra dentro de la zona de habitabilidad de su estrella, lo que lo convierte en un candidato prometedor para estudiar su atmósfera con el potente telescopio espacial James Webb. Es el exoplaneta templado más cercano hasta la fecha detectado a través del método de tránsito, es decir, observando los oscurecimientos periódicos de su estrella causados por el paso del planeta.

Gliese 12 b es el exoplaneta templado de tamaño similar a la Tierra más cercano detectado hasta ahora a través del método de tránsito

Las luminosidades más bajas de las estrellas enanas rojas implican que sus zonas habitables (el rango de distancias orbitales donde podría existir agua líquida en la superficie de un planeta) se encuentran más cerca de ellas. Esto hace que sea más fácil detectar planetas en tránsito dentro de zonas habitables alrededor de enanas rojas que aquellos alrededor de estrellas que emiten más energía.

La temperatura de la superficie de Gliese 12 b se estima en unos 42 °C. La temperatura final, sin embargo, dependerá de si este planeta ha sido capaz de retener una atmósfera (y de su composición) desde el momento en que se formó hasta el momento presente.

El exoplaneta orbita cada 12,8 días su estrella anfitriona, Gliese 12, que tiene solo un 27 % del tamaño del Sol y un 60 % de su temperatura superficial. La distancia que separa Gliese 12 del exoplaneta es el 7 % de la distancia entre la Tierra y el Sol, por lo que recibe de su estrella 1,6 veces más energía que nuestro planeta.

Un exovenus

“Aunque aún no sabemos si Gliese 12 b posee atmósfera, hemos estado pensando en él como un ‘exovenus’, con un tamaño y una energía recibida de su estrella similares a los de nuestro vecino planetario del Sistema Solar”, afirma Masayuki Kuzuhara, profesor adjunto del proyecto en el Centro de Astrobiología de Tokio que codirige el equipo de investigación que acaba de publicar sus resultados en la revista The Astrophysical Journal Letters.

Ilustración comparativa de la Tierra con diferentes interpretaciones posibles de Gliese 12 b, desde la ausencia de atmósfera hasta a existencia de una tan gruesa como la de Venus. / NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)

“Gliese 12 b representa uno de los mejores objetivos para estudiar si los planetas del tamaño de la Tierra que orbitan estrellas frías pueden conservar sus atmósferas, un paso crucial para avanzar en nuestra comprensión de la habitabilidad en planetas de toda nuestra galaxia”, señala Shishir Dholakia, astrofísico de la Universidad de Southern Queensland (Australia) e investigador principal de otro equipo que ha publicado sus resultados en paralelo y de manera independiente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El coautor del otro estudio, José Antonio Caballero del CAB, añade: “Y eso es un paso crucial para avanzar en nuestra comprensión de la habitabilidad de los planetas de nuestra galaxia”.

“Se trata de un candidato único para nuevos estudios atmosféricos que podrían ayudar a desentrañar algunos aspectos de la evolución de nuestro propio sistema solar”, añade Enric Pallé, uno de los numerosos investigadores del IAC que ha participado en el hallazgo.

Se trata de un candidato único para nuevos estudios atmosféricos que podrían ayudar a desentrañar algunos aspectos de la evolución de nuestro propio sistema solar

Enric Pallé (IAC)

“Aunque la Tierra y Venus son planetas muy similares en tamaño y masa, sus historias han sido muy diferentes. La Tierra sigue siendo habitable, pero Venus no lo es debido a su pérdida total de agua; la atmósfera de Gliese 12 b podría enseñarnos mucho sobre cómo cambia la  evolución atmosférica y las condiciones  de habitabilidad de los planetas terrestres a medida que evolucionan”, adelanta el investigador.

Un factor importante para retener una atmósfera es el carácter tormentoso de su estrella, como hemos visto recientemente con el Sol y las auroras boreales que se han llegado a ver hasta en Canarias.

Estrella relativamente tranquila

Las enanas rojas tienden a ser magnéticamente activas, lo que da lugar a frecuentes y potentes erupciones de rayos X y radiación ultravioleta. Sin embargo, los análisis de ambos equipos concluyen que Gliese 12 no muestra signos de un comportamiento extremo. Por eso, convierte a este sistema en un candidato ideal para estudiar su atmósfera con el telescopio espacial James Webb.

Gracias a la tecnología actual, se puede utilizar el método de tránsito para analizar la composición química de las atmósferas exoplanetarias. Al estudiar el patrón único de huellas químicas que se genera cuando la luz estelar atraviesa la capa gaseosa del planeta, se pueden identificar las moléculas presentes y comprender mejor su composición.

“Hasta la fecha solo conocemos un puñado de sistemas que están lo suficientemente cerca de nosotros y cumplen con otros criterios necesarios para este tipo de estudio, llamado espectroscopia de transmisión, utilizando las instalaciones actuales”, señala el coautor Michael McElwain, astrofísico del Centro de Vuelo Espacial de Goddard de la NASA, “pero para comprender mejor la diversidad de atmósferas alrededor de planetas templados similares a la Tierra, necesitamos más ejemplos como Gliese 12 b”.

Referencias:

M. Kuzuhara et al. “Gliese 12 b: A temperate Earth-sized planet at 12 pc ideal for atmospheric transmission spectroscopy”. ApJL, 2024

S. Dholakia et al. “Gliese 12 b, a temperate Earth-sized planet at 12 parsecs discovered with TESS and CHEOPS”. MNRAS, 2024