Sin atmósfera: el planeta más interno del sistema planetario Trappist-1 está desnudo


En ninguna parte son mejores las perspectivas de encontrar rastros de vida que en el sistema planetario Trappist-1. Con el telescopio James Webb, los astrónomos ahora han puesto su mirada en el más caliente de los siete planetas. El resultado es un poco aleccionador.

Una visualización del planeta Trappist-1b. Al fondo la estrella madre.

NASA/Joseph Olmsted

De todos los sistemas planetarios extrasolares descubiertos en los últimos años, Trappist-1 es uno de los más interesantes. Siete planetas similares a la Tierra orbitan la estrella enana, tres de los cuales se encuentran en la zona habitable de su estrella madre. Esto significa que podría existir agua líquida en su superficie. En principio, sería concebible que la vida pudiera haberse originado en uno de los tres planetas.

Los paralelos con nuestro sistema solar hacen de Trappist-1 uno de los objetos de estudio preferidos para el telescopio James Webb. Se esperan numerosas publicaciones en los próximos meses. El primero ha sido publicado ahora en la revista «Nature». En consecuencia, el más interno de los siete planetas, llamado Trappist-1b, parece no tener una atmósfera digna de mención. Esto podría ser una indicación de que las condiciones en el vecindario de Trappist-1 no son tan habitables como se esperaba.

Trappist-1b recibe cuatro veces más radiación que la Tierra

El sistema planetario Trappist-1 comparado con nuestro sistema solar

3 de los 7 planetas orbitan en la zona «habitable» donde podría existir agua líquida

El sistema planetario Trappist-1 comparado con nuestro sistema solar: 3 de los 7 planetas orbitan en la zona

Para evitar malentendidos: Trappist-1b se encuentra no en la zona habitable de su estrella. El más interno de los siete planetas gira alrededor de su estrella madre a una distancia que es solo una centésima parte de la distancia entre el sol y la tierra. Aunque la estrella madre es mucho más fría que el sol con una temperatura de 2300 grados centígrados, Trappist-1b recibe cuatro veces más radiación que la Tierra debido a su órbita estrecha. Así que está demasiado caliente en su superficie. El agua se evaporaría inmediatamente.

¿Pero qué tan caliente? Para averiguarlo, el grupo de trabajo dirigido por Thomas Greene del Departamento de Investigación Espacial y Astrobiología de la NASA alineó el telescopio James Webb con el sistema planetario. Los investigadores rastrearon cómo cambia el brillo cuando Trappist-1b desaparece brevemente detrás de su estrella madre en su órbita. La diferencia medida es menos de uno por mil.

A partir de la pequeña diferencia, los investigadores pudieron deducir que la temperatura en el lado diurno de Trappist-1b es de 230 grados centígrados. Esto es sólo unos pocos grados por debajo de la temperatura máxima posible. En el lado diurno, casi toda la radiación se absorbe, se convierte en calor y se vuelve a irradiar.

Los investigadores extraen dos conclusiones de esto. Por un lado, el calor no se desplaza del lado de día al lado de noche. Por otro lado, Trappist-1b no puede tener una atmósfera apreciable dominada por dióxido de carbono u oxígeno. De lo contrario, cabría esperar una temperatura mucho más baja porque la atmósfera aseguraría un equilibrio entre el lado cálido del día y el lado frío de la noche del planeta.

El estudio es un claro paso adelante en comparación con estudios anteriores, dice Sascha Quanz de ETH Zurich. Las mediciones anteriores con el telescopio Spitzer no fueron lo suficientemente precisas como para descartar definitivamente una atmósfera densa de dióxido de carbono. Sin embargo, ahora está claro que Trappist-1b puede tener, como máximo, una atmósfera muy delgada, como la de Marte.

Trappist-1 es una estrella impredecible

El hecho de que Trappist-1b ya no tenga una atmósfera que valga la pena mencionar probablemente se deba a su estrella madre. Trappist-1 es una de las llamadas enanas rojas, que es mucho más pequeña y más fría que el sol. Sin embargo, esto no significa que sea garante de estabilidad y continuidad. Ocurre justo lo contrario.

Se sabe que las enanas rojas son propensas a intensas ráfagas de radiación UV y rayos X, especialmente en sus primeras etapas. Y esta primera fase dura relativamente mucho tiempo para ellos. Los planetas en su vecindad también sienten esto. La intensa radiación calienta la atmósfera y divide las moléculas allí presentes. Con el tiempo, la atmósfera se disipa y escapa al espacio. Esto es exactamente lo que pudo haber sucedido con Trappist-1b.

La rapidez con que un planeta pierde su atmósfera depende no solo de la radiación sino también de su masa, explica Christophe Lovis de la Universidad de Ginebra. Cuanto más ligero es un planeta, más rápido se puede evaporar la atmósfera. No es de extrañar que Mercurio, el planeta más interior de nuestro sistema solar, ya no tenga una atmósfera digna de mención. Porque solo tiene el cinco por ciento de la masa de la tierra. Trappist-1b es casi tan pesado como la Tierra. Por lo tanto, no era posible saber de antemano si sería capaz de mantener su atmósfera. Aparentemente, ese no es el caso.

Esto plantea la pregunta de qué significa esto para los planetas en la zona habitable que reciben menos radiación que Trappist-1b. Una extrapolación no es posible, dice Lovis. Sin embargo, Quanz no se sorprendería si estos también hubieran perdido su atmósfera.

Estas no serían buenas condiciones para el surgimiento y desarrollo de la vida. Pero Quanz tampoco quiere sacar conclusiones precipitadas. Los planetas extrasolares siempre son buenos para las sorpresas. Por lo tanto, ahora hay que esperar y ver qué saldrá de las futuras observaciones con el telescopio James Webb.

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