Kepler-101: Un sistema planetario invertido

Ilustración artística del “súper-Neptuno” y la “Tierra” del sistema planetario Kepler-101. Crédito: TNG/V. Guido.

Gracias a las mediciones de velocidad radial obtenidas con el espectrógrafo HARPS-N en el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) junto con fotometría del observatorio Kepler, un equipo internacional de astrónomos fue capaz de caracterizar un extraño sistema planetario: Kepler-101.

Descubrieron que el sistema está formado por un súper-Neptuno caliente, llamado Kepler-101b, a una distancia de 0,047 UA (unidades astronómicas) de su estrella madre, y un planeta exterior del tamaño de la Tierra, llamado Kepler-101c, con un semieje mayor de 0,068 UA y una masa menor a cuatro veces la terrestre. Kepler-101 es una estrella tipo G poco evolucionada y rica en metales.

Kepler-101b y Kepler-101c fueron descubiertos por el telescopio Kepler gracias al método del tránsito, donde la luz de la estrella se ve atenuada cuando el planeta pasa en frente de (o transita) la estrella, observado desde nuestro punto de vista. Estas observaciones permitieron determinar las dimensiones y periodos orbitales de ambos planetas, pero no sus masas; conocer la masa de un planeta es fundamental para comprender sus características internas.

El análisis espectroscópico y fotométrico combinado permitió derivar la masa de Kepler-101b y limitar la de Kepler-101c. Esto permitió identificar al primer súper-Neptuno completamente caracterizado, uniéndose Kepler-101b a los pocos exoplanetas conocidos por tránsito que se encuentran entre los planetas similares a Saturno y similares a Neptuno, en términos de masa y tamaño.

Este estudio también proporciona la primera evidencia observacional de un arquitectura multiplanetaria con un gigante de gas interior y un planeta de tamaño terrestre exterior. “En realidad, uno de los principales resultados de este trabajo es que la arquitectura del sistema planetario Kepler-101, que contiene un planeta gigante cerca [de la estrella] y un planeta exterior del tamaño de la Tierra, no sigue la tendencia (descubierta en la mayoría de los sistemas de Kepler de pares de planetas) de que el planeta más grande tiene un periodo más largo, como en nuestro sistema solar”, explica Aldo Bonomo, autor principal del artículo.

Los astrónomos sugieren que ambos planetas del sistema evolucionaron y migraron hacia su estrella a través de interacciones con el disco planetario, en lugar de hacerlo debido a interacciones dinámicas. También es probable que el súper-Neptuno se formara más lejos de la estrella y que solo después se hubiese acercado a la estrella sin dañar al planeta más pequeño.

Paolo Vettolani, director científico del Instituto Nazionale di Astrofisica, comenta orgulloso que “estos planetas siguen sorprendiendo a los astrónomos que estudian los planetas de otros sistemas solares. Solo ahora estamos descubriendo la geografía de los sistemas planetarios, intentando comprender su historia”.

El estudio “Characterization of the Kepler-101 planetary system with HARPS-N” será publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

Fuente: TNG