Si queremos saber más sobre si la vida podría sobrevivir en un planeta fuera de nuestro sistema solar, es importante conocer la edad de su estrella. Las estrellas jóvenes tienen liberaciones frecuentes de radiación de alta energía llamadas llamaradas que pueden golpear las superficies de sus planetas. Si los planetas están recién formados, sus órbitas también pueden ser inestables. Por otra parte, Los planetas que orbitan alrededor de estrellas más viejas han sobrevivido a la avalancha de llamaradas juveniles, pero también han estado expuestos a los estragos de la radiación estelar durante un período de tiempo más largo.

Los científicos ahora tienen una buena estimación de la edad de uno de los sistemas planetarios más intrigantes descubiertos hasta la fecha:TRAPPIST-1, un sistema de siete mundos del tamaño de la Tierra que orbitan una estrella enana ultrafría a unos 40 años luz de distancia. Los investigadores dicen en un nuevo estudio que la estrella TRAPPIST-1 es bastante antigua:entre 5,4 y 9,8 mil millones de años. Esto es hasta dos veces más antiguo que nuestro propio sistema solar, que se formó hace unos 4.500 millones de años.

Las siete maravillas de TRAPPIST-1 se revelaron a principios de este año en una conferencia de prensa de la NASA. utilizando una combinación de resultados del Telescopio Pequeño Planetas en Tránsito y Planetesimales (TRAPPIST) en Chile, Telescopio espacial Spitzer de la NASA, y otros telescopios terrestres. Tres de los planetas TRAPPIST-1 residen en la "zona habitable de la estrella, "la distancia orbital donde un planeta rocoso con atmósfera podría tener agua líquida en su superficie. Es probable que los siete planetas estén unidos por mareas a su estrella, cada uno con un lado diurno y un lado nocturno perpetuos.

En el momento de su descubrimiento, Los científicos creían que el sistema TRAPPIST-1 tenía que tener al menos 500 millones de años, dado que se necesitan estrellas de la masa baja de TRAPPIST-1 (aproximadamente el 8 por ciento de la del Sol) aproximadamente ese tiempo para contraerse a su tamaño mínimo, un poco más grande que el planeta Júpiter. Sin embargo, incluso este límite de edad más bajo era incierto; En teoria, la estrella podría ser casi tan antigua como el propio universo. ¿Son estables las órbitas de este sistema compacto de planetas? ¿Podría la vida tener suficiente tiempo para evolucionar en cualquiera de estos mundos?

"Nuestros resultados realmente ayudan a limitar la evolución del sistema TRAPPIST-1, porque el sistema tiene que haber persistido durante miles de millones de años. Esto significa que los planetas tuvieron que evolucionar juntos, de lo contrario, el sistema se habría derrumbado hace mucho tiempo, "dijo Adam Burgasser, astrónomo de la Universidad de California, San Diego, y el primer autor del artículo. Burgasser se asoció con Eric Mamajek, científico adjunto del programa para el Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA con base en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, para calcular la edad de TRAPPIST-1. Sus resultados se publicarán en el Diario astrofísico .

No está claro qué significa esta edad avanzada para la habitabilidad de los planetas. Por un lado, las estrellas más viejas brillan menos que las estrellas más jóvenes, y Burgasser y Mamajek confirmaron que TRAPPIST-1 es relativamente silencioso en comparación con otras estrellas enanas ultrafrías. Por otra parte, dado que los planetas están tan cerca de la estrella, han absorbido miles de millones de años de radiación de alta energía, que podría haber hervido atmósferas y grandes cantidades de agua. De hecho, el equivalente a un océano de la Tierra puede haberse evaporado de cada planeta TRAPPIST-1 excepto los dos más distantes de la estrella anfitriona:los planetas gy h. En nuestro propio sistema solar, Marte es un ejemplo de un planeta que probablemente tuvo agua líquida en su superficie en el pasado, pero perdió la mayor parte de su agua y atmósfera debido a la radiación de alta energía del Sol durante miles de millones de años.

Sin embargo, la vejez no significa necesariamente que la atmósfera de un planeta se haya erosionado. Dado que los planetas TRAPPIST-1 tienen densidades más bajas que la Tierra, Es posible que grandes depósitos de moléculas volátiles como el agua produzcan atmósferas espesas que protegerían las superficies planetarias de la radiación dañina. Una atmósfera espesa también podría ayudar a redistribuir el calor a los lados oscuros de estos planetas bloqueados por las mareas, aumentando la propiedad inmobiliaria habitable. Pero esto también podría ser contraproducente en un proceso de "invernadero descontrolado", en el que la atmósfera se vuelve tan espesa que la superficie del planeta se sobrecalienta, como en Venus.

"Si hay vida en estos planetas, Yo especularía que tiene que ser una vida dura, porque tiene que ser capaz de sobrevivir a algunos escenarios potencialmente nefastos durante miles de millones de años, "Dijo Burgasser.

Afortunadamente, Las estrellas de baja masa como TRAPPIST-1 tienen temperaturas y brillos que permanecen relativamente constantes durante billones de años. puntuado por eventos ocasionales de llamarada magnética. Se predice que la vida de las estrellas diminutas como TRAPPIST-1 será mucho, mucho más largo que la edad de 13,7 mil millones de años del universo (el Sol, en comparación, tiene una vida útil prevista de unos 10 mil millones de años).

"Las estrellas mucho más masivas que el Sol consumen su combustible rápidamente, brillando durante millones de años y explotando como supernovas, ", Dijo Mamajek." Pero TRAPPIST-1 es como una vela de combustión lenta que brillará unas 900 veces más que la edad actual del universo ".

Algunas de las pistas que utilizaron Burgasser y Mamajek para medir la edad de TRAPPIST-1 incluyeron qué tan rápido se mueve la estrella en su órbita alrededor de la Vía Láctea (las estrellas más rápidas tienden a ser más antiguas), la composición química de su atmósfera, y cuántas llamaradas tuvo TRAPPIST-1 durante los períodos de observación. Todas estas variables apuntaban a una estrella que es sustancialmente más antigua que nuestro Sol.

Las observaciones futuras con el telescopio espacial Hubble de la NASA y el próximo telescopio espacial James Webb pueden revelar si estos planetas tienen atmósferas, y si esas atmósferas son como las de la Tierra.

"Estos nuevos resultados proporcionan un contexto útil para futuras observaciones de los planetas TRAPPIST-1, lo que podría darnos una gran idea de cómo se forman y evolucionan las atmósferas planetarias, y persistir o no, "dijo Tiffany Kataria, científico de exoplanetas en JPL, que no participó en el estudio.

Las observaciones futuras con Spitzer podrían ayudar a los científicos a agudizar sus estimaciones de las densidades de los planetas TRAPPIST-1, que informaría su comprensión de sus composiciones.