Kepler-90 d

¿Podría haber otro planeta entre Kepler-90 i y d?

El período orbital de Kepler-90 i es de aproximadamente 14.45 días y, a continuación, el período confirmado de d es de aproximadamente 59.74 días. En este segmento donde el período orbital se prolonga más de cuatro veces de una vez, aún no se ha descubierto ningún planeta. Sin embargo, el hecho de que no se haya descubierto ninguno no es evidencia de que no haya planetas. Un estudio de 2025 calculó que, incluso si un planeta de 1.3 veces el tamaño de la Tierra pasara frente a la estrella en la órbita intermedia de este segmento, la probabilidad de detectar esa señal en los datos de Kepler podría ser inferior al 50%.

• Aproximadamente 59.74 días Período orbital de d medido por tránsitos repetidos
• Aproximadamente 4.13 veces Incremento del período orbital de i a d
• Aproximadamente 2.87 veces la Tierra Radio de d obtenido a partir de la profundidad del tránsito y el tamaño de la estrella
• Menos del 50% Porcentaje de detección de la señal de un planeta de 1.3 veces el tamaño de la Tierra colocado en la órbita intermedia

¿Por qué es fácil pasar por alto el tránsito de un planeta pequeño?

Si se colocan los planetas conocidos cerca de la estrella en orden, son b, c, i y d. La diferencia en los períodos orbitales entre i y d es de aproximadamente 45,3 días, y el punto intermedio basado en el período es de aproximadamente 29,4 días. Si hay un planeta que orbita con este período, podría pasar frente a la estrella aproximadamente 50 veces durante los aproximadamente 4 años que Kepler observó. Aunque el número parece grande, si la cantidad de luz estelar que bloquea el planeta es muy pequeña, es difícil de detectar en el ruido.

Cuando un planeta de 1,3 veces el tamaño de la Tierra pasa frente a Kepler-90, la luz de la estrella disminuye aproximadamente en una diezmilésima. Cuando se combinan la interrupción de la observación, los cambios en el brillo de la estrella misma, el ruido del instrumento y las señales de varios planetas ya conocidos, estos pequeños cambios pueden perderse. De hecho, i, de tamaño similar, también estaba en los mismos datos, pero fue pasado por alto en varios análisis. En 2017, la inteligencia artificial seleccionó esta señal como candidata para revisión prioritaria, y tras una verificación estadística separada, se confirmó como planeta.

Incluso los planetas que pasan varias veces frente a la estrella pueden perderse en los datos si la señal es débil. El hecho de que aún no se haya encontrado la señal no significa que se pueda concluir que el planeta no existe.

¿En qué se diferencian la posibilidad de que exista un planeta y la de detectarlo?

En 2025, el equipo de investigación colocó un planeta virtual entre i y d y realizó dos pruebas. Primero, calcularon si este planeta podría mantener su órbita durante mucho tiempo sin chocar con los planetas circundantes. En varios cálculos que incluían masas desde unas pocas veces hasta decenas de veces la de la Tierra, el planeta virtual mantuvo una órbita estable. Esto significa que hay espacio para un planeta entre i y d, pero no significa que se haya descubierto un planeta real.

A continuación, el equipo calculó con qué frecuencia podrían detectar una señal virtual, reflejando el ruido de los datos reales de Kepler y el proceso de búsqueda de planetas. Cuando colocaron un planeta de 1,3 veces el tamaño de la Tierra en una órbita intermedia, incluso configurándolo para que pasara frente a la estrella, perderían más de la mitad de los casos. Por lo tanto, es posible que el paso de un planeta pequeño permanezca en los datos reales. La explicación de que la gravedad del planeta gigante exterior inclina la órbita del planeta virtual y evita que pase frente a la estrella no mostró un efecto suficiente en los cálculos.

El cálculo de que una órbita estable es posible no significa que se haya descubierto un planeta oculto. El resultado de que la influencia del planeta gigante exterior fuera débil tampoco implica que se considere que no existe ningún planeta que no pase frente a la estrella. Lo que se puede confirmar actualmente es que no se ha encontrado un planeta entre i y d, no que no exista, sino que aún no hay señales adicionales confiables.

¿Puede el tamaño de Kepler-90 d explicar el aparente hueco orbital?

El radio de d es aproximadamente 2,87 veces el de la Tierra, mucho más grande que el interior de b·c·i. Este tamaño es común en planetas que tienen materiales que se evaporan fácilmente como el agua sobre un núcleo rocoso, o atmósferas ricas en hidrógeno y helio. Sin embargo, no se puede determinar la composición interna solo por el tamaño. La masa de aproximadamente 8,6 veces la de la Tierra registrada en el NASA Exoplanet Archive para d no es un valor medido directamente por su gravedad, sino estimado a partir de estadísticas de otros planetas de tamaño similar.

El aumento repentino en el tamaño del planeta en d, que sigue a i, provee pistas para estudiar cómo se formó el sistema planetario y cómo se perdió la atmósfera. Sin embargo, debido a la gran distancia entre i y d, no hay evidencia de que d haya crecido ni de que haya expulsado planetas más pequeños de su alrededor. Para probar estas explicaciones, es necesario conocer la masa real y la forma de la órbita de d, así como la existencia de planetas intermedios.

1. Observación actual No se han detectado señales de tránsito entre los 14,45 días de i y los 59,74 días de d.
2. Búsqueda de señales ficticias Se inserta en los datos la señal de un planeta ficticio con tamaño y período definidos y se calcula con qué frecuencia se detecta.
3. Cálculo de la estabilidad orbital Se verifica si un planeta hipotético puede mantener su órbita sin chocar con los planetas circundantes.
4. Observaciones adicionales Se vuelve a analizar la información del brillo de la estrella y se busca el efecto de planetas adicionales en el tiempo de tránsito y en el movimiento de la estrella.

¿Qué relación hay entre el ambiente de d y un posible planeta oculto?

d se encuentra aproximadamente a 0,32 AU de la estrella, es decir, aproximadamente a 47.900.000 km. La energía que recibe d se calcula como aproximadamente 18 veces la que recibe la Tierra del Sol. La temperatura, suponiendo de manera simple la cantidad de luz reflejada y la transferencia de calor, es de aproximadamente 520 K, alrededor de 247 grados Celsius. Este valor no es la temperatura medida en la atmósfera o superficie reales, y ni las nubes, ni el color, ni el interior de d han sido observados directamente.

Para encontrar planetas adicionales, es necesario volver a analizar los datos de brillo de la estrella de Kepler de una forma más sensible y verificar si la señal sospechosa se repite con el mismo periodo y forma. También existe un método para medir cómo cambia la velocidad de movimiento de la estrella o el tiempo de tránsito de los planetas existentes debido a la gravedad planetaria, pero es difícil de medir en estrellas distantes y tenues como Kepler-90. Actualmente, no hay suficientes datos de observación para determinar si existe un planeta adicional entre i y d.

Fuentes

• NASA Exoplanet Archive — Kepler-90 d Parameters and Mass Provenance
• The Astronomical Journal — The Gap–Giant Association: Are Planets Hiding in the Gaps?
• The Astronomical Journal — Identifying Exoplanets with Deep Learning
• The Astronomical Journal — Final Kepler Mission Transiting Planet Search
• NASA Exoplanet Archive — Kepler Completeness and Reliability
• Astronomy & Astrophysics — The Planetary System to KIC 11442793
• NASA Science — Kepler Transit Method