Al comienzo de la era de los exoplanetas, los objetivos eran bastante simples. El primero fue encontrar tantos como fuera posible para ampliar nuestra comprensión de la población de exoplanetas. El segundo era determinar si alguno se encontraba en las zonas habitables alrededor de sus estrellas. La definición de zona habitable era necesariamente sencilla al principio. Cualquier planeta que se encuentre a una distancia adecuada de su estrella para permitir que haya agua líquida en su superficie se considera que está en la zona habitable.
Pero ahora, a medida que los astrónomos encuentran cada vez más exoplanetas, la definición de habitable se ha vuelto más matizada. Los científicos a menudo se refieren a una zona habitable optimista y a una zona habitable conservadora. La zona habitable optimista es una zona más amplia que toma en consideración cosas como la calefacción geotérmica que podría extender su límite exterior, y cosas como la rotación que podría prevenir las condiciones de invernadero, extendiendo su límite interior. La zona habitable conservadora es más limitada. Su borde interior es donde un planeta podría sufrir la condición de invernadero, y un límite exterior más restringido definido por la condensación de CO2 fuera de la atmósfera que podría restringir el calor necesario para mantener el agua superficial líquida.
Una nueva investigación presentada a Monthy Notices of the Royal Astronomical Society agrega más matices a la definición de zona habitable al trabajar con la idea de zona templada. La investigación se titula «Dos planetas templados del tamaño de la Tierra y Neptuno que orbitan enanas M totalmente convectivas..» Los coautores principales son Madison Scott de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Birmingham, y Georgina Dransfield, científica de exoplanetas de la Universidad de Oxford.
«A medida que la diversidad de exoplanetas continúa creciendo, es importante revisar los supuestos sobre habitabilidad y las definiciones clásicas de HZ», escriben los autores. Investigaciones anteriores han utilizado la palabra templado para describir algunos exoplanetas. Pero algunos investigadores en realidad no definieron el término, mientras que otros propusieron sus propias definiciones. Algunos la usaban indistintamente con la palabra habitable. «En este trabajo, introducimos una zona ‘templada’ ampliada, definida por flujos de instelaciones entre 0,1 < 𝑆/S⊕ < 5, abarcando así una gama más amplia de mundos potencialmente habitables", explican los autores.
El flujo de instelación de un exoplaneta, o flujo de insolación, describe la cantidad de energía solar que llega a la superficie del exoplaneta. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m²). En el artículo, la expresión 0,1 < 𝑆/S⊕ < 5 define un rango de flujo de insolación en relación con la constante solar de la Tierra. Por lo tanto, se traduce en un rango entre aproximadamente 136 W/m² y aproximadamente 6805 W/m². La constante solar de la Tierra es de alrededor de 1361 W/m² en la parte superior de la atmósfera, lo que da una idea de lo que describe el término.
La zona templada es intencionalmente una definición más amplia que la zona habitable conservadora. La zona habitable conservadora se basa en la capacidad de un planeta para albergar agua líquida en su superficie. Pero la zona templada clasifica a los planetas que reciben niveles moderados de instelación.
Esta figura ilustra la definición de los autores de la zona templada. Distingue entre dos regiones, la Zona Habitable Conservadora (CHZ) y la Zona Templada (TZ). El área sombreada en verde es CHZ y la región entre las líneas de puntos verticales es TZ. Los puntos rosas son una muestra de referencia de exoplanetas en tránsito detectados. Los puntos morados representan subneptunos y exoplanetas más pequeños, algunos de los cuales pueden tener atmósferas espesas de H/He. Los puntos marrones son probablemente planetas rocosos y son el principal objetivo de los estudios de exoplanetas habitables. Los puntos rojos son los exoplanetas TRAPPIST-1, considerados objetivos principales en el régimen planetario templado. Los puntos verdes son K2-18 b y LHS 1140 b, que son tipos de exoplanetas canónicos: un potencial mundo Hycean y un enorme candidato a mundo rocoso/acuático, respectivamente. Crédito de la imagen: Scott y Dransfield et al. 2026.
El artículo también es una introducción a TEMPOS (Planetas enanos templados M con ESPECULOOS) encuesta. SPECULOOS significa Búsqueda de planetas habitables que eclipsan estrellas ultrafrías y su objetivo es encontrar planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas diminutas y tenues. El estudio TEMPOS tiene como objetivo producir un catálogo de los radios precisos de exoplanetas templados que transitan por enanas rojas o enanas M de tipo medio a tardío.
Este tipo de estrellas son importantes porque los exoplanetas templados que orbitan alrededor de este tipo de estrellas tienen más probabilidades de transitar y, por lo tanto, de ser detectados. «Esto se debe a que la temperatura de equilibrio del planeta escala tanto con el semieje mayor como con la temperatura efectiva estelar», explican los autores en su investigación. «Gracias a las temperaturas efectivas más bajas de las estrellas de tipo M, y en particular de las enanas de tipo M medio a tardío (≤ 3400 K), los planetas templados que orbitan alrededor de tales estrellas tienen muchas más probabilidades de transitar y, por lo tanto, se vuelven más accesibles en los estudios de tránsito».
Como menciona el título del artículo, dos nuevos exoplanetas se describen como templados, lo que los coloca a ellos y a las estrellas que orbitan en un club pequeño y bastante exclusivo. «TOI-6716 y TOI-7384 se unen al selecto club de enanas M de tipo medio, totalmente convectivas, que se sabe que albergan planetas templados», explican los autores.
El par de planetas templados son TOI-6716bun planeta del tamaño de la Tierra entre aproximadamente 0,91 y 1,05 radios terrestres, que probablemente sea un planeta rocoso. El otro es TOI-7384bun subneptuno que mide entre 3,35 y 3,77 radios terrestres. Puede tener un núcleo rocoso con una gruesa envoltura de H/He.
«Si bien ninguno de estos planetas se encuentra ni siquiera dentro de los optimistas HZ de sus estrellas, estos planetas pueblan una región escasa del espacio de parámetros planetarios templados, lo que ofrece oportunidades para estudios futuros a medida que se amplían las definiciones de habitabilidad de exoplanetas», escriben los autores.
Esta figura muestra TOI-6716 b y TOI-7384 b dentro de la población actual de exoplanetas en la base de datos compuesta del Archivo de Exoplanetas de la NASA, para planetas que van desde el tamaño de Marte hasta el rango superior de subNeptuno. El cuadro verde resalta los planetas que se encuentran dentro del régimen templado, donde TOI-6716 b y TOI-7384 b están en el borde interior (más caliente). También destaca los planetas que tuvieron observaciones SPECULOOS que ayudaron en su validación/confirmación. Los planetas de esta obra también se suman a esta muestra. Crédito de la imagen: Scott y Dransfield et al. 2026.
El objetivo de todo este trabajo es identificar exoplanetas templados que sean buenos candidatos para estudios atmosféricos.
«Encontramos que estos planetas tienen flujos de instelaciones cerca del borde interior (más caliente) de la zona templada», escriben los autores. «Además, con una métrica de espectroscopía de transmisión (TSM) prevista similar a la de los planetas TRAPPIST-1, es probable que TOI-6716 b sea un buen objetivo JWST en un mundo rocoso, en caso de haber conservado su atmósfera». También explican que el tamaño y la masa prevista de TOI-7384b también lo convierten en un objetivo deseable para la caracterización atmosférica con el JWST y con otras instalaciones futuras.
«En conjunto, estos descubrimientos muestran el poder de combinar TESS con esfuerzos coordinados desde tierra para construir un catálogo de planetas templados alrededor de enanas M totalmente convectivas para estudios atmosféricos en la próxima década», concluyen los investigadores.