Día del descubrimiento: 7 planetas del tamaño de la Tierra


Los periódicos de todo el mundo publicaron el descubrimiento en sus portadas: los astrónomos habían descubierto que una estrella enana roja llamada TRAPPIST-1 albergaba una familia muy unida de siete planetas del tamaño de la Tierra. La NASA anunció el sistema el 22 de febrero de 2017.

Usando telescopios en la tierra y en el espacio, los científicos revelaron uno de los sistemas planetarios más inusuales encontrados más allá de nuestro Sol y abrieron la pregunta tentadora: ¿Alguno de estos mundos es habitable, un hogar adecuado para la vida?

Esta ilustración muestra el aspecto que podría tener el sistema planetario TRAPPIST-1, según los datos disponibles sobre los diámetros, las masas y las distancias de los planetas a la estrella anfitriona. Los astrónomos los han llamado planetas TRAPPIST-1a, TRAPPIST-1b, etc. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Cinco años después, los planetas siguen siendo enigmáticos. Desde el primer anuncio, estudios posteriores han revelado que los planetas TRAPPIST-1 son rocosos, que podrían tener casi el doble de edad que nuestro sistema solar y que se encuentran a 41 años luz de la Tierra.

Pero un verdadero cambio de juego será el telescopio espacial James Webb lanzado recientemente. Más grande y más poderoso que cualquier telescopio espacial anterior, Webb buscará señales de atmósferas en los planetas TRAPPIST-1.

«Que la gente incluso pueda hacer la pregunta de si un planeta alrededor de otra estrella es habitable, eso simplemente me deja atónito», dijo Sean Carey, gerente del Instituto de Ciencias de Exoplanetas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. Carey formó parte del equipo que ayudó a descubrir algunos de los planetas TRAPPIST-1 utilizando datos del Telescopio Espacial Spitzer ahora retirado.

Un objetivo principal para Webb es el cuarto planeta desde la estrella, llamado TRAPPIST-1e. Está justo en medio de lo que los científicos llaman la zona habitable, también conocida como la zona Goldilocks. Esta es la distancia orbital desde una estrella donde la cantidad de calor es la adecuada para permitir que haya agua líquida en la superficie de un planeta.

Aunque los planetas están apretados alrededor de TRAPPIST-1, la estrella enana roja no solo es mucho más fría que nuestro Sol, sino que tiene menos del 10% de su tamaño. (De hecho, si todo el sistema se colocara en nuestro propio sistema solar, encajaría dentro de la órbita de nuestro planeta más interno, Mercurio).

Buscando atmósferas

La zona habitable es solo un primer corte. Un planeta potencialmente habitable también requeriría una atmósfera adecuada, y es probable que Webb, especialmente en sus primeras observaciones, obtenga solo una indicación parcial de si hay una atmósfera presente.

«Lo que está en juego aquí es la primera caracterización de la atmósfera de un planeta terrestre del tamaño de la Tierra en la zona habitable», dijo Michaël Gillon, astrónomo de la Universidad de Lieja en Bélgica y autor principal del estudio que reveló los siete planetas hermanos. en 2017.

Las mediciones con el telescopio espacial Hubble agregaron más información sobre la habitabilidad. Si bien Hubble no tiene el poder para determinar si los planetas poseen atmósferas potencialmente habitables, encontró que al menos tres de los planetas (d, e y f) no parecen tener las atmósferas hinchadas dominadas por hidrógeno de los gigantes gaseosos. , como Neptuno, en nuestro sistema solar. Se cree que tales planetas tienen menos probabilidades de albergar vida.

Eso deja abierta la posibilidad del «potencial de la atmósfera para soportar agua líquida en la superficie», dijo Nikole Lewis, científica planetaria de la Universidad de Cornell.

Lewis es parte de un equipo científico que usará el telescopio Webb, que verá los cielos en luz infrarroja, para buscar señales de una atmósfera en TRAPPIST-1e, el que tiene la percha Goldilocks en la zona habitable.

«La esperanza es que veamos dióxido de carbono, una característica realmente fuerte, justo en las longitudes de onda [detectables por] Webb», dijo. «Una vez que sabemos dónde hay pequeñas cosas que sobresalen por encima del ruido, podemos regresar y hacer una mirada de resolución mucho más alta en esa área».

El tamaño de los planetas TRAPPIST-1 también podría ayudar a fortalecer el caso de la habitabilidad, aunque la investigación está lejos de ser concluyente.

Son comparables a la Tierra no solo en diámetro sino también en masa. Reducir la masa de los planetas fue posible gracias a su estrecha agrupación alrededor de TRAPPIST-1: agrupados hombro con hombro, se empujan entre sí, lo que permite a los científicos calcular su rango probable de masa a partir de esos efectos gravitacionales.

«Hemos obtenido muy buena información sobre su tamaño, masa y radio», dijo Lewis de Cornell. «Eso significa que conocemos sus densidades».

Las densidades sugieren que los planetas podrían estar compuestos de materiales que se encuentran en planetas terrestres como la Tierra.

Los científicos utilizan modelos informáticos de la posible formación y evolución de la atmósfera planetaria para tratar de reducir su posible composición, y estos serán críticos para los planetas TRAPPIST-1, dijo Lewis.

«Lo mejor del sistema TRAPPIST es que nos permitirá refinar esos modelos de cualquier manera, ya sea que terminen siendo solo rocas estériles o terminen siendo mundos potencialmente habitables», dijo.

Para Gillon, otra gran ventaja del sistema es el alcance del sistema TRAPPIST-1. «He visto TRAPPIST-1 incluido en algunas obras artísticas; lo he visto en música, novelas de ciencia ficción, cómics», dijo. “Eso es realmente algo que hemos disfrutado durante estos cinco años. Es como si este sistema tuviera vida propia.

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