Kepler-16b

Kepler-16b (formalmente Kepler-16 (AB)-b ) es un exoplaneta de la masa de Saturno que consiste en mitad gas y mitad roca y hielo. ^[2] Orbita una estrella binaria , Kepler-16 , con un período de 229 días. ^[1] "[Es] el primer ejemplo confirmado e inequívoco de un planeta circumbinario , un planeta que orbita no una, sino dos estrellas", dijo Josh Carter del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian , uno de los miembros del equipo de descubrimiento. ^[3]

Kepler-16b también es inusual porque cae dentro del radio que se pensaba que era el límite interior para la formación de planetas en un sistema estelar binario. ^[4] Según Sara Seager , una experta planetaria del Instituto Tecnológico de Massachusetts , se pensaba que para que un planeta tuviera una órbita estable alrededor de un sistema de este tipo, tendría que estar al menos siete veces más lejos de las estrellas que las estrellas entre sí. ^[4] La órbita de Kepler-16b es solo la mitad de esa distancia. ^[4]

Kepler-16b orbita cerca del borde exterior de la zona habitable , ^[5] pero es un gigante gaseoso con temperaturas superficiales de alrededor de −100 a −70 °C (−150 a −94 °F).

Kepler-16b fue descubierto en 2011 utilizando el observatorio espacial a bordo de la nave espacial Kepler de la NASA . ^[6] Los científicos pudieron detectar Kepler-16b utilizando el método de tránsito , cuando notaron el oscurecimiento de una de las estrellas del sistema incluso cuando la otra no la estaba eclipsando. ^[6] Además, la duración de los tránsitos y la sincronización de todos los eclipses y tránsitos de Kepler-16b y sus estrellas en el sistema ha permitido una precisión inusualmente alta en los cálculos de los tamaños y masas de los objetos en el sistema Kepler-16. ^[4] El líder del equipo de descubrimiento de Kepler-16b, Laurance Doyle del Instituto SETI en Mountain View , California , dijo de esta precisión: "Creo que este es el planeta mejor medido fuera del sistema solar ". ^[4] Por ejemplo, el radio de Kepler-16b se conoce con una precisión del 0,3%, mejor que el de cualquier otro exoplaneta conocido (a septiembre de 2011). ^[7]

Visto desde la Tierra, Kepler-16b dejó de transitar la estrella más tenue en 2014 y dejó de cruzar la segunda estrella, más brillante, en 2018. Después de eso, Kepler-16b permanecerá indetectable utilizando el método de tránsito hasta aproximadamente 2042. ^[4]

En 2021, Kepler-16b se convirtió en el primer planeta circumbinario detectado mediante el método de velocidad radial . ^[8] El segundo planeta de este tipo fue TOI-1338 c, descubierto mediante este método en 2023. ^[9]

Kepler-16b es un gigante gaseoso , un exoplaneta que tiene una masa y un radio similares a los de los planetas Júpiter y Saturno . Tiene una temperatura de 188 K (−85 °C; −121 °F). ^{[ cita requerida ]} El planeta tiene un radio de 0,77 R _J , ligeramente más pequeño que Saturno , y no tiene superficie sólida.

El planeta orbita en una órbita circumbinaria alrededor de un sistema estelar binario ( tipo K ) y ( tipo M ) . Las estrellas se orbitan entre sí aproximadamente cada 41 días. Las estrellas tienen masas de 0,68 M _☉ y 0,20 M _☉ y radios de 0,64 R _☉ y 0,22 R _☉ , respectivamente. Tienen temperaturas superficiales de 4450 K y 3311 K y luminosidades de alrededor del 14% y el 0,5% de la del Sol, respectivamente. Con base en las características estelares y la dinámica orbital, es posible estimar una edad de 2 mil millones de años para el sistema. En comparación, el Sol tiene alrededor de 4.6 mil millones de años ^[10] y una temperatura superficial de 5778 K. ^[11]

Kepler-16b orbita alrededor de sus estrellas madre (más propiamente, su baricentro o centro de masa) cada 228 días a una distancia de 0,704 UA (casi la misma distancia que Venus orbita del Sol, que es de aproximadamente 0,71 UA). Es poco probable que se haya formado en su órbita actual, y es probable que haya migrado desde otro lugar. La pequeña excentricidad de la órbita de Kepler-16b sigue sin explicación. ^[12]

La zona habitable del sistema Kepler-16 se extiende desde aproximadamente 55 a 106 millones de kilómetros de distancia del sistema binario. Kepler-16b, con una órbita de unos 104 millones de kilómetros, se encuentra cerca del borde exterior de esta zona habitable. Aunque las posibilidades de vida en el propio gigante gaseoso son remotas, las simulaciones realizadas por investigadores de la Universidad de Texas sugieren que en algún momento de la historia del sistema, las perturbaciones de otros cuerpos podrían haber causado que un planeta del tamaño de la Tierra del centro de la zona habitable migrara fuera de su órbita, lo que permitió que Kepler-16b lo capturara como su luna. ^[13] Además, los investigadores también consideraron la posibilidad de un planeta habitable lejano orbitando a unos 140 millones de kilómetros de distancia, que podría retener la energía térmica necesaria para mantener el agua líquida a través de una espesa mezcla de gases de efecto invernadero que incluyen dióxido de carbono y metano.

Para una órbita estable, la relación entre el período orbital de la luna P _s alrededor de su estrella primaria y el de la primaria alrededor de su estrella P _p debe ser menor que 1:9; por ejemplo, si un planeta tarda 90 días en orbitar su estrella, la órbita estable máxima para una luna de ese planeta es menor que 10 días. ^{[14] [15]} Las simulaciones sugieren que una luna con un período orbital menor que aproximadamente 45 a 60 días permanecerá unida de manera segura a un planeta gigante masivo o una enana marrón que orbita a 1 UA de una estrella similar al Sol. ^[16]

Los efectos de las mareas también podrían permitir que la luna sostenga la tectónica de placas , lo que causaría que la actividad volcánica regule la temperatura de la luna ^{[17] [18]} y cree un efecto geodinamo que le daría al satélite un fuerte campo magnético . ^[19]

Para mantener una atmósfera similar a la de la Tierra durante unos 4.600 millones de años (la edad de la Tierra), la luna tendría que tener una densidad similar a la de Marte y al menos una masa de 0,07 M _E . ^[20] Una forma de disminuir la pérdida por chisporroteo es que la luna tenga un campo magnético fuerte que pueda desviar el viento estelar y los cinturones de radiación. Las mediciones de Galileo de la NASA sugieren que las lunas grandes pueden tener campos magnéticos; descubrió que la luna de Júpiter , Ganímedes, tiene su propia magnetosfera, aunque su masa es de solo 0,025 M _E . ^[16]

En el documento de anuncio, el equipo del descubrimiento afirmó: "Siguiendo la convención de la referencia 22, ^[21] podemos denominar al tercer cuerpo Kepler-16 (AB)-b, o simplemente "b" cuando no exista ninguna ambigüedad". ^[1] Está catalogado como Kepler-16 (AB)-b en la base de datos astronómica SIMBAD . ^[22] La Enciclopedia de planetas extrasolares lo cataloga como Kepler-16 (AB) b. ^[23]

El Centro Smithsonian se ha referido informalmente a Kepler-16b como " Tatooine ", una referencia al planeta ficticio que orbita dos soles y que es un escenario clave en la popular serie Star Wars ^{. [4]} "Una y otra vez vemos que la ciencia es más extraña y rara que la ficción", dijo John Knoll , el supervisor principal de efectos visuales en Industrial Light & Magic , quien trabajó en varias de las películas. ^[4]

Medios relacionados con Kepler-16 b en Wikimedia Commons

• Kepler-16 (AB) en La enciclopedia de planetas extrasolares
• Imagen astronómica del día de la NASA: Kepler 16b: un planeta con dos soles (20 de septiembre de 2011)