En febrero de 2017, los astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO) anunciaron el descubrimiento de siete planetas rocosos alrededor de la estrella cercana de TRAPPIST-1. Este no solo fue el mayor número de planetas similares a la Tierra descubiertos en un solo sistema estelar hasta la fecha, sino que también se vio reforzado por el hecho de que se encontró que tres de estos planetas orbitan dentro de la zona habitable de la estrella.
Desde entonces, se han realizado múltiples estudios para determinar la probabilidad de que estos planetas sean realmente habitables. Gracias a un equipo internacional de científicos que utilizaron el telescopio espacial Hubble Para estudiar los planetas del sistema, ahora tenemos las primeras pistas sobre si el agua (un ingrediente clave para la vida tal como la conocemos) existe en cualquiera de los mundos rocosos de TRAPPIST-1.
El estudio del equipo, titulado "Evolución temporal de la irradiación de alta energía y el contenido de agua de los exoplanetas TRAPPIST-1", apareció recientemente en el Hubble sitio. Dirigido por el astrónomo suizo Vincent Bourrier del Observatoire de l’Université de Genève, el equipo confió en el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) del Hubble para estudiar la cantidad de radiación ultravioleta que recibe cada uno de los planetas TRAPPIST-1.
Como Bourrier explicó en un comunicado de prensa del Hubble, esto les ayudó a determinar el contenido de agua de los siete planetas del sistema:
“La radiación ultravioleta es un factor importante en la evolución atmosférica de los planetas. Al igual que en nuestra propia atmósfera, donde la luz ultravioleta rompe las moléculas, la luz ultravioleta de las estrellas puede romper el vapor de agua en las atmósferas de los exoplanetas en hidrógeno y oxígeno ".
La forma en que la radiación ultravioleta interactúa con la atmósfera de un planeta es importante a la hora de evaluar la posible habitabilidad de un planeta. Mientras que la radiación UV de baja energía causa fotodisociación, un proceso donde las moléculas de agua se descomponen en oxígeno e hidrógeno, los rayos ultravioleta extremos (radiación XUV) y los rayos X hacen que la atmósfera superior de un planeta se caliente, lo que hace que el hidrógeno y el oxígeno se calienten. escapar.
Como el hidrógeno es más liviano que el oxígeno, se pierde más fácilmente en el espacio donde se pueden observar sus espectros. Esto es precisamente lo que hicieron Bourrier y su equipo. Al monitorear los espectros de los planetas TRAPPIST-1 en busca de signos de pérdida de hidrógeno, el equipo pudo medir efectivamente su contenido de agua. Lo que encontraron fue que la radiación UV emitida por TRAPPIST-1 sugiere que sus planetas podrían haber perdido bastante agua durante su historia.
Las pérdidas fueron más severas para los planetas más internos, TRAPPIST-1b y 1c, que reciben la mayor cantidad de radiación UV de su estrella. De hecho, el equipo estima que estos planetas podrían haber perdido más de 20 océanos terrestres de agua en el transcurso de la historia del sistema, que se estima tiene entre 5,4 y 9,8 mil millones de años. En otras palabras, estos planetas interiores estarían completamente secos y definitivamente estériles.
Sin embargo, estos mismos hallazgos también sugieren que los planetas exteriores del sistema han perdido significativamente menos agua con el tiempo, lo que podría significar que todavía poseen cantidades abundantes en sus superficies. Esto incluye los tres planetas que están dentro de la zona habitable de la estrella: TRAPPIST-1e, f y g, lo que indica que estos planetas podrían ser habitables después de todo.
Estos hallazgos se ven reforzados por la pérdida calculada de agua y las tasas de liberación de agua geofísica, que también favorecen la idea de que los planetas más masivos y más externos han retenido la mayor parte de su agua con el tiempo. Estos hallazgos son muy significativos, ya que demuestran que el escape atmosférico y la evolución están estrechamente vinculados en los planetas del sistema TRAPPIST-1.
Los hallazgos también son alentadores, ya que estudios previos que consideraron la pérdida atmosférica en este sistema pintaron una imagen bastante sombría. Estos incluyen aquellos que indicaron que TRAPPIST-1 experimenta demasiada bengala, que incluso las enanas rojas tranquilas someten sus planetas a radiación intensa con el tiempo, y que la distancia entre TRAPPIST-1 y sus respectivos planetas significaría que el viento solar se depositaría directamente sobre sus atmósferas
En otras palabras, estos estudios ponen en duda si las estrellas que orbitan alrededor de las estrellas de tipo M (enana roja) podrían retener sus atmósferas con el tiempo, incluso si tuvieran una atmósfera y una magnetosfera similares a la Tierra. Al igual que Marte, esta investigación indicó que la remoción atmosférica causada por el viento solar inevitablemente volvería sus superficies frías, desecadas y sin vida.
En resumen, esta es una de las pocas buenas noticias que hemos recibido desde que se anunció por primera vez la existencia de siete planetas en el sistema TRAPPIST-1 (y tres potencialmente habitables). También es una indicación positiva en cuanto a la habitabilidad de los sistemas de estrellas enanas rojas. En los últimos años, muchos de esos impresionantes hallazgos de exoplanetas han tenido lugar alrededor de estrellas enanas rojas, es decir, Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b y Gliese 682c.
Dada la cantidad de planetas rocosos que se han detectado en órbita alrededor de este tipo de estrellas, y el hecho de que son los más comunes en el Universo (que representan el 70% de las estrellas solo en la Vía Láctea), sabiendo que podrían soportar planetas habitables es ciertamente bienvenido! Pero, por supuesto, Bourrier y sus colegas enfatizan que el estudio no es concluyente, y se necesita más investigación para determinar si alguno de los planetas TRAPPIST-1 es realmente acuoso.
Como Bourieer indicó, lo más probable es que esto implique telescopios de próxima generación:
“Si bien nuestros resultados sugieren que los planetas exteriores son los mejores candidatos para buscar agua con el próximo telescopio espacial James Webb, también destacan la necesidad de estudios teóricos y observaciones complementarias en todas las longitudes de onda para determinar la naturaleza de los planetas TRAPPIST-1 y su potencial habitabilidad ".
Planetas rocosos alrededor del tipo de estrella más común, el potencial para retener agua, y mil millones de planetas potenciales solo en la Vía Láctea. Una cosa es segura: ¡el telescopio espacial James Webb tendrá las manos ocupadas una vez que se implemente en octubre de 2018!
Y asegúrese de ver esta animación del sistema TRAPPIST-1 también, cortesía de L. Calçada y ESO:
