A cuarenta años luz de distancia, siete planetas del tamaño de la Tierra orbitan alrededor de una tenue estrella enana roja en uno de los sistemas planetarios más compactos jamás descubiertos. El sistema TRAPPIST-1 ha cautivado a los astrónomos desde 2017, con tres de sus planetas orbitando en la zona habitable, donde podría existir agua líquida. Sin embargo, persiste la duda de si alguno de estos mundos podría albergar lunas.
Una nueva investigación de Shubham Dey y Sean Raymond, publicada en el servidor de preimpresiones arXiv, sugiere que sí, aunque las lunas tendrían que permanecer cerca de sus planetas anfitriones y no podrían ser particularmente grandes.
El equipo realizó miles de simulaciones por computadora para probar cómo se comportarían las lunas teóricas alrededor de cada planeta de TRAPPIST-1. Comenzaron colocando 100 lunas virtuales en órbitas circulares alrededor de cada mundo, espaciándolas respecto al límite de Roche, donde una luna sería destrozada por las fuerzas de marea.
Primero, probaron cada planeta de forma aislada. Los resultados mostraron que las lunas podrían permanecer estables en una zona que se extiende desde el límite de Roche hasta aproximadamente la mitad del radio de Hill, coincidiendo con las predicciones teóricas. Sin embargo, los siete planetas de TRAPPIST-1 no existen aislados. Orbitan en una cadena resonante, como un mecanismo de relojería gravitacional, atrayéndose constantemente entre sí.
Cuando las simulaciones incluyeron planetas vecinos, la situación cambió. La interferencia gravitacional de los planetas compañeros comprimió la zona estable hacia el interior, especialmente para TRAPPIST-1 b (el planeta más interno) y TRAPPIST-1 e (que se encuentra en la zona habitable). El límite exterior de estabilidad se contrajo a aproximadamente el 40%-45% del radio de Hill para cada mundo cuando los siete planetas estaban presentes.
Sin embargo, la contracción no es drástica, ya que los planetas vecinos individuales producen efectos débiles por sí solos, pero la influencia gravitacional combinada del sistema completo crea una compresión resonante. Aun así, hay mucho espacio para que las lunas sobrevivan si se mantienen lo suficientemente cerca de su planeta anfitrión.
Los investigadores calcularon que las fuerzas de marea provocarían que las lunas más grandes se desviaran gradualmente hacia el interior y chocaran con sus planetas a lo largo de miles de millones de años. Solo las lunas con una masa inferior a aproximadamente una diezmillonésima parte de la terrestre podrían sobrevivir a estas fuerzas durante la vida de TRAPPIST-1, mientras que los planetas exteriores podrían albergar satélites ligeramente más masivos.
La existencia real de tales lunas es otra cuestión. Su detección está fuera de las capacidades actuales. Sin embargo, la investigación establece que la arquitectura compacta y resonante de TRAPPIST-1 no excluye la existencia de lunas; simplemente exige que se mantengan pequeñas y cercanas a nuestro planeta.
Con información de arXiv
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