Ross 128b: una exo-Terra temperada a 3,4 parsecs

Astrònoms de la Universitat de Grenoble (X. Bonfils, T. Forveille, X. Delfosse, A. Wünsche), de l’Observatori de Ginebra (N. Astudillo-Defru,
J.-M. Almenara, F. Bouchy, C. Lovis, M. Mayor, F. Pepe, D. Ségransan, S. Udry), de la Universitat de Buenos Aires (R. Díaz), l’Institut d’Astrofísica de Canàries (F. Murgas) i de la Universitat de Porto (N. C. Santos) publiquen a la revista Astronomy & Astrophysics un article on reporten l’existència d’un planeta en òrbita de l’estel Ross 128, un nan vermell situat a 3,4 parsecs (= 1,0·1017 m; 11 anys-llum) del nostre Sistema Solar. El catàleg de Frank Elmore Ross aplega estels amb un moviment propi elevat, situats en el veïnat estel·lar més immediat. De fet, Ross 128 és el 12è en la llista d’estels coneguts més propers al Sol. Bonfils et al. l’inclogueren en la seva llista d’estels M situats a no pas més de 5 parsecs del Sol dels que volien prendre mesures precises de velocitat radial. És a través d’oscil·lacions periòdiques en la velocitat radial de Ross 128, mesurades aquest estiu, que deduïren la presència d’un planeta de 1,35 masses terrestres (=8,07·1024 kg) amb un període orbital de 9,9 dies (=8,6·105 s). En aquesta òrbita, Ross 128b rep un flux estel·lar un 38% superior al que rep la Terra del Sol, amb la qual cosa es trobaria en el límit interior de la “zona habitable”, amb una temperatura d’equilibri estimada entre 213 i 269 K. Per bé que els nans vermells són estels generalment donats a flamarades, sembla que Ross 128 té una activitat magnètica feble, cosa que fa probable que Ross 128b retingui atmosfera. Bonfils et al.
, de fet, l’inclouen en la llista d’objectius dels futurs telescopis extremadament grans (ELTs, en l’acrònim anglès) que seran capaços d’estudiar químicament aquestes atmosferes exoplanetàries. Ross 128b no és la exo-Terra més propera coneguda, ja que Proxima Centauri b (descoberta l’any passat) és a tan sols 1,3 parsecs. La temperatura d’equilibri de Proxima Centauri b no és gaire diferent de la de Ross 128b, però Ross 128 compta com a “estel tranquil” cosa que no s’esdevé amb Proxima Centauri.

Així imagina, Ross 128b, il·luminat per Ross 128, M. Kornmesser

Ross 128, altrament coneguda com a Proxima Virginis

El febrer del 1926, Frank E. Ross publicava la segona llista d’estels amb moviment propi. L’entrada 128 corresponia a un estel de la constel·lació de la Verge. D’ací el nom de Ross 128. Altres designacions del mateix estel són FI Virginis, G 010-050, GCTP 2730, GJ 447, HIP 57548, LHS 315, Vyssotsky 286, LTT 13240, LFT 852, LSPM PM I11477+0048. La denominació de Proxima Virginis indica que és l’estel conegut més proper d’aquesta constel·lació.

El moviment propi és considerable: 0,60718 arcsegons per any en ascensió recta i -1,22269 arcsegons per any en declinació. S’ha desplaçat prou respecte de les coordenades del 2000: 11h47m44,3974s i +00º48’16,395”. La velocitat radial s’estima en -31 km/s, és a dir que s’acosta al nostre Sistema Solar. De fet, es calcula que d’ací a 70.000 anys arribarà a una distància mínima del Sol de 6 anys-llum:

Ross 128 és considerat un estel de flamarada perquè en el 1972 Lee & Hoxie observaren un augment en lluminositat en la banda UV U de mitja magnitud durant gairebé una hora. Una flamarada en cinquanta anys tampoc no és una taxa gaire considerable, tot s’ha de dir.

D’acord amb l’espectre, és classificat com un estel M4 V. Hom li calcula una massa de 3,34·1029 kg (0,168 masses solars), un radi del 20% del nostre Sol i una temperatura superficial de 3192 K. Segueix un cicle magnètic de 4,1 anys i el seu període de rotació és de 165,1 dies. D’acord amb la seva metal·licitat, se li calcula una edat de 9450 milions d’anys, gairebé el doble de l’edat del nostre Sol.

Fa uns mesos, Ross 128 aparegué en les notícies arran d’observacions d’Abel Mendez.

Dades de l’espectrògraf HARPS

L’espectrògraf HARPS

HARPS és un recercador de planetes basat en la mesura acurada de velocitats radicals d’estels. Fou instal·lat en el telescopi de 3,6 m de l’Observatori Euro-Xilè de La Silla en el 2002. Entrà en funcionament el febrer del 2003 i des de llavors ha descobert un gran nombre d’exoplanetes. Bonfils et al. han basat el seu estudi en 157 observacions de Ross 128 realitzades per HARPS des del 26 de juliol del 2005 al 26 d’abril del 2016.

Les dades les han complementandes amb observacions dels projectes fotomètrics ASAS i K2. L’ASAS recull dades de Ross 128 que cobreixen nou anys. La missió K2 observà Ross 128 durant 82 dies en la seva primera campanya. Gràcies a aquestes dades, Bonfils et al. han pogut refinar el valor del període de rotació de Ross 128.

Les fluctuacions de velocitat radial assenyalen l’existència d’un període de 9,9 dies, que Bonfils et al. interpreten com el resultat del període orbital d’un planeta, Ross 128b.

Ross 128b

Bonfils et al. estimen que la massa d’aquest planeta seria un 35% superior al de la Terra. El període orbital l’estimen en 9,86 dies. La distància a l’estel seria de 0,049 unitats astronòmiques. Com que Ross 128 és 280 vegades menys lluminós que el Sol, i com que Ross 128 b es troba 20 vegades més a prop de Ross 128 que no pas la Terra ho és del Sol, es calcula que Ross 128 b rep una energia estel·lar un 38% superior al que rep la Terra.

La temperatura d’equilibri de Ross 128 b no dependria úinicament d’aquest flux energètica sinó també del seu albedo. Si tingués un albedo reduït, de 0.1, la temperatura seria de 294 K. Si tingués un albedo intermedi, com el de la Terra (0,367), la temperatura d’equilibri seria de 269 K. Per contra, si tingués un albedo elevat, com el de Venus (0,750), la temperatura d’equilibri seria més reduïda, de 213 K. Bonfils et al.
consideren que Ross 128b seria un planeta temperat, situat potser en el límit interior de la zona “habitable” de Ross 128.

Ross 128b com a diana de futures observacions

Degut a l’orientació del seu pla orbital respecte del nostre, no podem observar trànsits de Ross 128b sobre Ross 128 des de la Terra. L’espectroscopia de trànsit podria oferir dades sobre l’existència i composició d’atmosfera, però no es podrà aplicar doncs a Ross 128.

Per a planetes propers, però, podria haver-hi una alternativa basada en els telescopis de nova generació. Ross 128b assoleix una elongació màxima de Ross 128 de 0,015 arcsegons. Aquesta separació seria resoluble amb un telescopi de 39 metres d’obertura. Fins que no disposem d’aquesta mena d’instruments, no podrem saber si Ross 128b compta o no amb atmosfera i, en cas afirmatiu, si presenta signes d’inestabilitat atribuïbles a processos bioquímics.



Aquesta entrada ha esta publicada en 1. L'Univers. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *