Una serie de cuatro estudios han arrojado nueva luz sobre las propiedades del sistema planetario TRAPPIST-1, actualmente nuestra esperanza más óptima de evidencia de vida biológica más allá del sistema solar.

Desde que se reveló la extensión del sistema planetario TRAPPIST-1 en febrero de 2017, ha capturado la imaginación de personas de todo el mundo.

Los nuevos estudios, incluidos los artículos publicados hoy en Astronomía de la naturaleza y Astronomía y Astrofísica , son el resultado de los investigadores que trabajan para caracterizar mejor los planetas y recopilar más información sobre ellos.

El equipo internacional primero refinó las propiedades de la estrella en el centro del sistema, y en segundo lugar, mejoró las medidas de los radios de los planetas. Un tercer estudio ofrece mejores estimaciones que nunca para las masas de los planetas, mientras que en el cuarto estudio el equipo realizó observaciones de reconocimiento de las atmósferas de los planetas.

Los cuatro estudios internacionales se realizaron en colaboración con el astrónomo de la Universidad de Birmingham, Dr. Amaury Triaud. El explica, "Después de descubrir este increíble sistema planetario, nuestro equipo estaba extremadamente ansioso por saber más sobre TRAPPIST-1. Un año después, estamos informando nuestros resultados. Gracias a nuestros esfuerzos, los planetas TRAPPIST-1 se están convirtiendo en los mundos mejor estudiados fuera del sistema solar ".

El equipo descubrió que los siete planetas están compuestos principalmente de roca, con hasta un 5 por ciento de su masa en agua, una cantidad significativa. En comparación, Los océanos de nuestra Tierra representan sólo el 0,02 por ciento de la masa de nuestro planeta.

Además, cinco de los planetas parecen desprovistos de una atmósfera hecha de hidrógeno y helio, como Neptuno o Urano. Esta nueva información refuerza la noción de que los siete planetas de TRAPPIST-1 son similares a los mundos rocosos del sistema solar de muchas maneras.

La forma que adopte el agua en los planetas TRAPPIST-1 dependería de la cantidad de calor que reciban de su estrella, que es apenas un 9 por ciento más pesado que nuestro Sol.

Los siete planetas se consideran templados, lo que significa que bajo ciertas condiciones geológicas y atmosféricas, todos pueden poseer condiciones que permitan que el agua permanezca líquida. Trabaja, incluyendo la serie de resultados del equipo, ahora está procediendo a determinar cuál de estos planetas templados es más probable que sea habitable.

De los siete TRAPPIST-1e, el cuarto de la estrella, es actualmente el más parecido a la Tierra aunque queda mucho por saber, especialmente las condiciones en la superficie, y si tiene atmósfera.

El Dr. Triaud continúa, "Cuando combinamos nuestras nuevas masas con nuestras medidas de radio mejoradas, y nuestro mejor conocimiento de la estrella, obtenemos densidades precisas para cada uno de los siete mundos, y llegar a información sobre su composición interna. Los siete planetas se parecen notablemente a Mercurio, Venus, nuestra tierra, su luna y Marte ".

Profesor Brice-Olivier Demory, coautor en la Universidad de Berna, adicional, "Densidades, mientras que pistas importantes sobre la composición de los planetas, No digo nada de habitabilidad. Sin embargo, nuestro estudio es un importante paso adelante a medida que continuamos explorando si estos planetas podrían albergar vida ".

Como parte de esta serie de trabajos, el equipo usó el telescopio espacial Hubble mientras los planetas pasaban frente a su estrella, intentando captar señales diminutas mientras la luz de las estrellas interactúa con las atmósferas de los planetas.

Sus cuidadosas mediciones no encontraron evidencia de atmósferas dominadas por hidrógeno en los planetas TRAPPIST-1d, eyf (byc se hicieron el año pasado) aunque no se puede descartar la atmósfera dominada por hidrógeno para g. Hasta aquí, los datos recopilados siguen siendo coherentes con, pero no puede confirmar si los planetas tienen atmósferas similares a Venus, o la Tierra. Esta identificación se realizará mediante nuevas observaciones.

"Hubble está haciendo el trabajo de reconocimiento preliminar para que los astrónomos que utilizan Webb sepan por dónde empezar, "dijo Nikole Lewis del Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland, codirector del estudio Hubble. "La eliminación de un escenario posible para la composición de estas atmósferas permite a los astrónomos del telescopio Webb planificar sus programas de observación para buscar otros escenarios posibles para la composición de estas atmósferas".

¿Qué es TRAPPIST-1?

TRAPPIST-1 lleva el nombre del Telescopio Pequeño Planetas y Planetesimales en Tránsito (TRAPPIST) en Chile, que descubrió dos de los siete planetas que conocemos hoy, anunciado en 2016. El Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, en colaboración con telescopios terrestres, confirmó estos planetas y descubrió los otros cinco en el sistema. Desde entonces, El telescopio espacial Kepler de la NASA también observó el sistema TRAPPIST-1, y Spitzer recopilaron datos adicionales. Este nuevo conjunto de datos ayudó al equipo a tener una imagen más clara del sistema que nunca, aunque todavía hay mucho más que aprender sobre TRAPPIST-1.

Los planetas TRAPPIST-1 se apiñan tan cerca unos de otros que una persona parada en la superficie de uno de estos mundos tendría una vista espectacular de los planetas vecinos en el cielo. que a veces parecería más grande de lo que parece la Luna para un observador en la Tierra. También pueden estar bloqueados por mareas, lo que significa que el mismo lado del planeta siempre está frente a la estrella, y cada lado está en perpetuo día o noche. Aunque los planetas están más cerca de su estrella que Mercurio del Sol, TRAPPIST-1 es una estrella tan fría que sus planetas son templados.

¿Cómo serían estos planetas?

Es imposible saber exactamente cómo se ve cada planeta, porque están tan lejos. En nuestro propio sistema solar, la Luna y Marte tienen casi la misma densidad, sin embargo, sus superficies parecen completamente diferentes.

Según los datos disponibles, aquí están las mejores conjeturas de los científicos sobre la apariencia de los planetas:

TRAPPIST-1b, el planeta más interior, es probable que tenga un núcleo rocoso, rodeado por una atmósfera mucho más densa que la de la Tierra. TRAPPIST-1c probablemente también tenga un interior rocoso, pero con una atmósfera más fina que la del planeta b. TRAPPIST-1d, mientras tanto, es el más ligero de los planetas, alrededor del 30 por ciento de la masa de la Tierra. Los científicos no están seguros de si tiene una gran atmósfera, un océano o una capa de hielo:los tres le darían al planeta una "envoltura" de sustancias volátiles que tendrían sentido para un planeta de su densidad.

Los científicos se sorprendieron de que TRAPPIST-1e sea el único planeta del sistema ligeramente más denso que la Tierra. sugiriendo que puede tener un núcleo de hierro más denso que nuestro planeta de origen. Como TRAPPIST-1c, no necesariamente tiene una atmósfera espesa, océano o capa de hielo, lo que hace que estos dos planetas sean distintos en el sistema. Es misterioso por qué TRAPPIST-1e es mucho más rocoso en su composición que el resto de los planetas. En términos de tamaño, densidad y la cantidad de radiación que recibe de su estrella, este es el planeta más parecido a la Tierra.

TRAPPIST-1f, gyh están lo suficientemente lejos de la estrella anfitriona como para que el agua se congele como hielo en estas superficies. Si tienen atmósferas delgadas, es poco probable que contengan las moléculas pesadas de la Tierra, como el dióxido de carbono.

¿Como sabemos?

Los científicos pueden calcular las densidades de los planetas porque están alineados de tal manera que cuando pasan frente a su estrella, nuestros telescopios terrestres y espaciales detectan una atenuación de su luz. A esto se le llama tránsito. La cantidad en que se atenúa la luz de las estrellas está relacionada con el radio del planeta.

Para obtener la densidad los científicos aprovechan lo que se llama "variaciones de tiempo de tránsito".

Si no hubiera otras fuerzas gravitacionales en un planeta en tránsito, siempre cruzaría frente a su estrella anfitriona en la misma cantidad de tiempo, por ejemplo, La Tierra orbita alrededor del Sol cada 365 días, que es como definimos un año. Pero debido a que los planetas TRAPPIST-1 están tan juntos, cambian ligeramente el tiempo de los "años" de cada uno. Esas variaciones en el tiempo orbital se utilizan para estimar las masas de los planetas. Luego, la masa y el radio se utilizan para calcular la densidad.

Próximos pasos

El siguiente paso en la exploración de TRAPPIST-1 será el telescopio espacial James Webb de la NASA, que podrá ahondar en la cuestión de si estos planetas tienen atmósferas y, si es así, cómo son esas atmósferas, y si permiten condiciones de superficie adecuadas para permitir agua líquida.