Kepler-51 es una estrella similar al Sol con unos 500 millones de años de antigüedad. Está orbitada por cuatro planetas: Kepler-51b, c, d y e. Los tres primeros son superespumosos y poseen las densidades más bajas conocidas de cualquier exoplaneta. Los planetas en tránsito del sistema (b, c y d) tienen un radio similar al de gigantes gaseosos como Júpiter, pero sus masas son inusualmente pequeñas para su tamaño, apenas unas pocas veces mayores que la de la Tierra. [ 4 ]
Propiedades
Kepler-51 es una pequeña estrella de tipo G , con un radio , masa y temperatura efectiva ligeramente inferiores a los del Sol. Es una estrella joven, con menos de mil millones de años, y por lo tanto es muy activa en comparación con el Sol. Alrededor del 4 al 6 % de la superficie estelar está cubierta por manchas estelares . Sus flujos de radiación ultravioleta extrema (EUV) y rayos X probablemente influyen en la química, la dinámica y la pérdida de masa atmosférica de sus planetas. [ 7 ] [ 4 ]
Sistema planetario

Kepler-51 tiene cuatro planetas, descubiertos entre 2013 y 2024. Los primeros planetas descubiertos en el sistema fueron Kepler-51 b, c y d, detectados por el método de tránsito . [ 4 ] El radio de estos planetas se midió inicialmente utilizando datos de tránsito, obteniendo valores de 7,1, 9,0 y 9,7 R 🜨 respectivamente, mientras que las masas se midieron utilizando variaciones en el tiempo de tránsito , dando masas de 2,1, 4,0 y 7,6 M 🜨 respectivamente. Estas estimaciones implican densidades muy bajas, menos de 0,05 g/cm³ , una de las más bajas de cualquier exoplaneta, [ 10 ] o 14 veces menor que Saturno . Las bajas masas se confirmaron posteriormente en 2020 [ 4 ] y 2024, y las densidades se han mejorado a menos de 0,14 g/ cm³ . [ 7 ]
Kepler-51 b, c y d se denominan superesponjosos , planetas con masas ligeramente mayores que la de la Tierra, pero radios mayores que los de Neptuno . [ 4 ] La razón de la baja densidad de estos planetas sigue siendo un misterio, y se han propuesto muchas hipótesis para explicar su naturaleza, todas ellas con fallos. [ 7 ] [ 4 ] En 2024, se reveló que el sistema Kepler-51 tenía un nuevo planeta, detectado mediante variaciones en el tiempo de tránsito por el Telescopio Espacial James Webb y denominado Kepler-51e. [ 7 ]
Kepler-51b
El planeta más interno, Kepler-51b, tiene un período orbital de 45 días. Es 6,8 veces más grande que la Tierra y 319 veces más voluminoso, pero su masa es solo 3,5 veces la de la Tierra. Esto se traduce en una densidad muy baja de 0,06 g/cm³ , mucho menor que la de cualquier planeta del Sistema Solar. [ 7 ] Dada la proximidad del planeta a su estrella anfitriona, su temperatura de equilibrio es de543 K . [ 7 ]
La espectroscopia de transmisión realizada con el Telescopio Espacial Hubble reveló que Kepler-51b tiene un espectro sin rasgos distintivos, lo que implica que su atmósfera extendida posee una capa de neblina fotoquímica elevada. Con el tiempo, el planeta se contraerá, perderá parte de su atmósfera y se convertirá en un sub-Neptuno . [ 4 ]
Kepler-51c
Kepler-51c tarda 85 días en completar una órbita alrededor de su estrella anfitriona, aproximadamente el mismo tiempo que el planeta Mercurio . Tiene un radio 6,4 veces mayor que el de la Tierra (40 770 km) y es 262 veces más voluminoso, mientras que su masa es de tan solo unas 5,65 masas terrestres. Esto implica una baja densidad de 0,14 g/ cm³ . [ 7 ]
Kepler-51d
Kepler-51d es el planeta más esponjoso del sistema, con una densidad de tan solo 0,0381 g/cm³ . También es el planeta más grande que orbita Kepler-51, con un radio 9,32 veces mayor que el de la Tierra (59 400 km), casi del mismo tamaño que Saturno . Sin embargo, su masa es solo 3,8 veces mayor que la de la Tierra. [ 7 ]
La espectroscopia de transmisión realizada con el Telescopio Espacial Hubble reveló que Kepler-51d tiene un espectro sin rasgos distintivos, lo que implica que su atmósfera extendida posee una capa de neblina fotoquímica elevada. Con el tiempo, el planeta se contraerá y perderá parte de su atmósfera, pero seguirá teniendo una baja densidad. [ 4 ]
Se ha medido que la rotación del planeta es mayor o igual a 40 horas. [ 11 ]
Kepler-51e
Kepler-51e es el planeta más externo del sistema. Fue descubierto mediante variaciones en el tiempo de tránsito de Kepler-51d: el tiempo de tránsito del planeta, medido con el Telescopio Espacial James Webb , resultó ser discrepante con las predicciones de un modelo de tres planetas, lo que implica la presencia de un cuarto planeta aún no detectado. El modelo planetario que mejor se ajusta, que implica una resonancia orbital 2:1 con Kepler-51d, arroja una masa entre 1,6 y 6,1 masas terrestres y un período orbital de 260 días. Sin embargo, es posible que se trate de un planeta más masivo con una órbita más larga y excéntrica. Dado que no fue observado mediante el método de tránsito como los planetas interiores, su radio y, por lo tanto, su densidad no pueden medirse. [ 7 ]
Véase también
- V1298 Tauri : un sistema joven con cuatro planetas superesponjosos.
Referencias
- ↑ Roman, Nancy G. (1987). "Identificación de una constelación a partir de una posición" . Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 99 (617): 695. Bibcode : 1987PASP...99..695R . doi : 10.1086/132034 .Constellation record for this object at VizieR.
- 123456Vallenari, A.; et al. (Gaia collaboration) (2023). "Gaia Data Release 3. Summary of the content and survey properties". Astronomy and Astrophysics. 674: A1. arXiv:2208.00211. Bibcode:2023A&A...674A...1G. doi:10.1051/0004-6361/202243940. S2CID 244398875.Gaia DR3 record for this source at VizieR.
- ↑Sousa, S. G.; Adibekyan, V.; Delgado-Mena, E.; Santos, N. C.; Rojas-Ayala, B.; Barros, S. C. C.; Demangeon, O. D. S.; Hoyer, S.; Israelian, G.; Mortier, A.; Soares, B. M. T. B.; Tsantaki, M. (2024). "SWEET-Cat: A view on the planetary mass-radius relation". Astronomy and Astrophysics. 691: A53. arXiv:2409.11965. Bibcode:2024A&A...691A..53S. doi:10.1051/0004-6361/202451704.
- 1234567891011Libby-Roberts, Jessica E.; et al. (2020). "The Featureless Transmission Spectra of Two Super-puff Planets". The Astronomical Journal. 159 (2): 57. arXiv:1910.12988. Bibcode:2020AJ....159...57L. doi:10.3847/1538-3881/ab5d36. S2CID 204950000.
- ↑Su, Tianhao; Zhang, Li-yun; Long, Liu; Han, Xianming L.; Misra, Prabhakar; Meng, Gang; Pi, Qingfeng; Yang, Zilu; Yang, Jiawei (2022). "Magnetic Activity and Physical Parameters of Exoplanet Host Stars Based on LAMOST DR7, TESS, Kepler, and K2 Surveys". The Astrophysical Journal Supplement Series. 261 (2): 26. Bibcode:2022ApJS..261...26S. doi:10.3847/1538-4365/ac7151.
- 1 2 Petigura, Erik A.; et al. (septiembre de 2017). "El Sondeo California-Kepler. I. Espectroscopia de alta resolución de 1305 estrellas que albergan planetas en tránsito de Kepler" . The Astronomical Journal . 154 (3): 20. arXiv : 1703.10400 . Bibcode : 2017AJ....154..107P . doi : 10.3847/1538-3881/aa80de . S2CID 55183141. 107.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Masuda, Kento; Libby-Roberts, Jessica E.; Livingston, John H.; Stevenson, Kevin B.; Gao, Peter; Vissapragada, Shreyas; Fu, Guangwei; Han, Te; Greklek-McKeon, Michael; Mahadevan, Suvrath; Agol, Eric; Bello-Arufe, Aaron; Berta-Thompson, Zachory; Cañas, Caleb I.; Chachan, Yayaati (diciembre de 2024). "Un cuarto planeta en el sistema Kepler-51 revelado por variaciones en el tiempo de tránsito" . The Astronomical Journal . 168 (6): 294. arXiv : 2410.01625 . doi : 10.3847/1538-3881/ad83d3 . ISSN 1538-3881 .
- 1 2 3 Johnson, John Asher; et al. (septiembre de 2017). "El Sondeo California-Kepler. II. Propiedades físicas precisas de los planetas Kepler de 2025 y sus estrellas anfitrionas" . The Astronomical Journal . 154 (3): 9. arXiv : 1703.10402 . Bibcode : 2017AJ....154..108J . doi : 10.3847/1538-3881/aa80e7 . S2CID 119241581. 108.
- ↑ «KOI-620» . SIMBAD . Centre de données astronomiques de Estrasburgo . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- 1 2 Masuda, Kento (2014). "Planetas de muy baja densidad alrededor de Kepler-51 revelados con variaciones en el tiempo de tránsito y una anomalía similar a un evento de eclipse planeta-planeta". The Astrophysical Journal . 783 (1): 53. arXiv : 1401.2885 . Bibcode : 2014ApJ...783...53M . doi : 10.1088/0004-637X/783/1/53 . S2CID 119106865 .
- ↑ Lammers, Caleb; Winn, Joshua N. (10 de septiembre de 2024). "Rotación lenta del planeta superesponjoso Kepler-51d". arXiv : 2409.06697 [ astro-ph.EP ].
Lecturas adicionales
- Kepler-51 alberga tres exoplanetas superesponjosos , Sci-News, 20 de diciembre de 2019, por Natali Anderson
- Estrellas de secuencia principal de tipo G
- análogos solares
- Sistemas planetarios con cuatro planetas confirmados
- Cygnus (constelación)