Descobreixen una superterra a la zona habitable d’un nan vermell proper

Un equip internacional, liderat per l’Institut d’Astrofísica de Canàries (IAC), on participen investigadors de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), ha detectat una superterra orbitant a la zona habitable de GJ 3998, un estel nan vermell pròxim situat a 59 anys llum. El nou planeta, anomenat GJ 3998 d, és el tercer planeta trobat en aquest sistema.

«GJ 3998 d és una incorporació benvinguda al cens planetari del nostre veïnat còsmic», afirma Atanas Stefanov, estudiant de doctorat finançat per La Caixa a l’IAC i la Universitat de La Laguna (ULL), i autor principal de l’estudi, publicat a Astronomy & Astrophysics. «Aquesta superterra sembla trobar-se a la zona habitable d’una de les estrelles més properes al Sol. Això ens dona una raó més per continuar buscant planetes habitables al nostre voltant».

El planeta recentment descobert, GJ 3998 d, és una superterra amb una massa sis vegades més gran que la de la Terra. Es troba a la zona habitable optimista de la seva estrella i completa una òrbita cada 41,8 dies. A aquesta distància, GJ 3998 d rep només un 20% més de radiació estel·lar en comparació amb el que la Terra rep del Sol.

«Tot i que ja en coneixem més de 5.800, només un nombre molt petit d’exoplanetes mostra aquestes característiques, que són interessants per a futurs estudis sobre la presència dels anomenats biomarcadors a les seves atmosferes», assenyala Manuel Perger, investigador de l’IEEC a l’ICE-CSIC, i coautor de l’estudi.

Els investigadors de l’ICE-CSIC i de l’IEEC van contribuir amb l’anàlisi de les dades dels companys planetaris, així com de l’activitat magnètica de l’estrella amfitriona, manifestada en taques fosques a la superfície estel·lar.

«GJ 3998 és significativament més petita i més freda que el Sol, cosa que desplaça la zona habitable més a prop de l’estrella», explica Alejandro Suárez Mascareño, investigador de l’IAC i coautor de l’estudi. «Encara que certament és diferent de la Terra, si el planeta és rocós, podria ser capaç d’albergar aigua líquida a la superfície, un dels requisits principals per a la vida», assenyala Jonay I. González Hernández, investigador de l’IAC i coautor.

La proximitat d’aquest sistema al Sol converteix GJ 3998 d en un candidat atractiu per a la caracterització atmosfèrica. «Hauria de ser possible comprovar la presència d’una atmosfera i buscar-hi oxigen utilitzant el futur espectrògraf ANDES a l’Extremely Large Telescope (ELT) de l’ESO. GJ 3998 d també seria un bon objectiu per al futur telescopi Exo Life Finder (ELF) de 50 metres, liderat per l’IAC, que buscarà biomarcadors a les atmosferes d’exoplanetes», afegeix Rafael Rebolo, investigador de l’IAC i coautor de l’estudi.

El descobriment forma part del programa HADES, un esforç internacional per explorar sistemes planetaris al voltant de nans vermells mitjançant el Telescopi Nazionale Galileu (TNG) a l’Observatori del Roque de los Muchachos, a La Palma. Els nans vermells són estrelles més petites i fredes que el Sol i constitueixen gairebé tres quartes parts de la població estel·lar de la nostra galàxia. La seva baixa massa i la seva abundància els converteixen en objectius prioritaris en la cerca de planetes de baixa massa. GJ 3998, un d’aquests nans vermells, ha estat d’especial interès per a la comunitat per la seva proximitat (59 anys llum) i la seva moderada activitat estel·lar. Fent servir l’espectrògraf HARPS-N al telescopi TNG, l’equip va poder detectar petites oscil·lacions en el moviment de l’estrella, causades per l’estirada gravitatòria dels planetes en òrbita.

Un estudi previ realitzat el 2016 pel mateix equip ja havia detectat dos planetes. La presència d’un senyal addicional a les dades va portar a la continuació de les observacions i a la nova anàlisi del conjunt de dades. Amb tres planetes coneguts al sistema, GJ 3998 ressalta una vegada més com són de comuns els sistemes multiplanetaris. «Els planetes, en particular els de baixa massa, poques vegades estan sols: prefereixen tenir companyia. Sovint, quan tornem a estudiar un sistema amb nous mesuraments i nous mètodes, trobem planetes que abans havien passat desapercebuts», conclou Stefanov.

Nota de premsa elaborada en col·laboració amb l’Institut d’Astrofísica de Canàries i l’Institut de Ciències de l’Espai.