Primeros resultados de una búsqueda de planetas habitables en torno a estrellas de tipo K

La búsqueda de planetas habitables fuera de nuestro sistema solar se ha enfocado, principalmente, a estrellas como nuestro Sol. La razón para ello es que el único planeta conocido que alberga actividad biológica es la propia Tierra: un mundo prácticamente cubierto de agua líquida y orbitando una estrella de tipo G, el Sol. Más recientemente, se ha ampliado la búsqueda a estrellas frías (denominadas de tipo M). Sin embargo, tanto unas como otras presentan dificultades que en cambio no tienen un tipo de estrellas con propiedades intermedias, las llamadas estrellas 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), ni tan lejos que el agua de su superficie permaneciera congelada. El rango de distancias a las que un planeta puede estar a la temperatura perfecta para que el agua se halle en forma líquida 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 a su alrededor es pues un objetivo fundamental en la exploración exoplanetaria moderna, enfocada a objetivos astrobiológicos.

El experimento KOBE es un programa de observación liderado por el Centro de Astrobiología (CAB), una entidad conjunta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), en España todas estas instituciones. KOBE cuenta también con la colaboración del Instituto de Astrofísica de Portugal, el Laboratorio de Astrofísica de Marsella en Francia y el Observatorio de Ginebra en Suiza. Sus observaciones se realizan con el instrumento CARMENES, instalado en el Observatorio de Calar Alto en Almería, España.

El objetivo de KOBE es la búsqueda de planetas en la zona habitable en torno a 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 Centro de Astrobiología, 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. Balsalobre explica que “con estas masas, ambos planetas podrían clasificarse como supertierras, es decir, cuerpos rocosos ligeramente más grandes que la Tierra, o como subneptunos, caracterizados por grandes atmósferas de hidrógeno y helio que los hacen más ligeros que Neptuno. Esperamos poder resolver esta pregunta con la llegada de nueva instrumentación espacial en las próximas décadas, que permitirá tomar imágenes directas de ambos planetas”.

Ilustración artística de los dos primeros planetas descubiertos por el proyecto KOBE en la estrella KOBE-1 (HIP 5957). Mientras que KOBE-1b está probablemente acoplado con su estrella (presentando siempre la misma cara a su estrella), KOBE-1c podría ser un planeta de tipo subneptuno. (Imagen: CAB / Jorge Lillo-Box)

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.

Finalmente, Jorge Lillo-Box, investigador del CAB, coautor del estudio e investigador principal del experimento KOBE, comenta 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 aunque 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”.

El estudio sobre KOBE-1b y KOBE-1c se titula “KOBE-1: The first planetary system from the KOBE survey”. Y se ha publicado en la revista académica Astronomy & Astrophysics. (Fuente: CAB)