Cuando el telescopio más poderoso del mundo se lance al espacio este año, Los científicos aprenderán si los planetas del tamaño de la Tierra en nuestro "vecindario solar" tienen un requisito previo clave para la vida:una atmósfera.

Estos planetas orbitan una enana M, el tipo de estrella más pequeño y común de la galaxia. Actualmente, los científicos no saben qué tan común es que los planetas similares a la Tierra alrededor de este tipo de estrella tengan características que los harían habitables.

"Como punto de partida, es importante saber si es pequeño, Los planetas rocosos que orbitan alrededor de las enanas M tienen atmósferas, "dijo Daria Pidhorodetska, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Planetarias y Terrestres de UC Riverside. "Si es así, abre nuestra búsqueda de vida fuera de nuestro sistema solar ".

Para ayudar a llenar este vacío en la comprensión, Pidhorodetska y su equipo estudiaron si el telescopio espacial James Webb, que se lanzará pronto, o el Telescopio Espacial Hubble actualmente en órbita, son capaces de detectar atmósferas en estos planetas. También modelaron los tipos de atmósferas que probablemente se encontrarán, si existen, y cómo se pueden distinguir unos de otros. El estudio se ha publicado ahora en la Diario astronómico .

Los coautores del estudio incluyen a los astrobiólogos Edward Schwieterman y Stephen Kane de la UCR, así como científicos de la Universidad Johns Hopkins, Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Universidad de Cornell y Universidad de Chicago.

La estrella en el centro del estudio es una enana M llamada L 98-59, que mide solo el 8% de la masa de nuestro sol. Aunque pequeño, está a sólo 35 años luz de la Tierra. Su brillo y su relativa cercanía lo convierten en un objetivo ideal para la observación.

Poco después de que se formen, Las enanas M pasan por una fase en la que pueden brillar dos órdenes de magnitud más de lo normal. La fuerte radiación ultravioleta durante esta fase tiene el potencial de secar sus planetas en órbita, evaporando el agua de la superficie y destruyendo muchos gases en la atmósfera.

"Queríamos saber si la ablación fue completa en el caso de los dos planetas rocosos, o si esos mundos terrestres pudieran reponer sus atmósferas, "Dijo Pidhorodetska.

Los investigadores modelaron cuatro escenarios atmosféricos diferentes:uno en el que los mundos L 98-59 están dominados por el agua, uno en el que la atmósfera se compone principalmente de hidrógeno, una atmósfera de dióxido de carbono similar a Venus, y uno en el que el hidrógeno de la atmósfera escapó al espacio, dejando atrás solo oxígeno y ozono.

Descubrieron que los dos telescopios podían ofrecer información complementaria utilizando observaciones de tránsito, que miden una caída en la luz que ocurre cuando un planeta pasa frente a su estrella. Los planetas L 98-59 están mucho más cerca de su estrella que la Tierra del sol. Completan sus órbitas en menos de una semana, haciendo que las observaciones de tránsito por telescopio sean más rápidas y rentables que observar otros sistemas en los que los planetas están más lejos de sus estrellas.

"Solo se necesitarían unos pocos tránsitos con el Hubble para detectar o descartar una atmósfera sin nubes dominada por hidrógeno o vapor, ", Dijo Schwieterman." Con tan solo 20 tránsitos, Webb nos permitiría caracterizar gases en atmósferas dominadas por oxígeno o dióxido de carbono pesado ".

De los cuatro escenarios atmosféricos que consideraron los investigadores, Pidhorodetska dijo que la atmósfera seca y dominada por oxígeno es la más probable.

"La cantidad de radiación que reciben estos planetas a esa distancia de la estrella es intensa, " ella dijo.

Aunque no tengan atmósferas que se presten a la vida actual, Estos planetas pueden ofrecer una visión importante de lo que podría sucederle a la Tierra en diferentes condiciones, y lo que podría ser posible en mundos similares a la Tierra en otras partes de la galaxia.

El sistema L 98-59 solo se descubrió en 2019, y Pidhorodetska dijo que está emocionada de obtener más información al respecto cuando Webb se lance a finales de este año.

"Estamos al borde de revelar los secretos de un sistema estelar que estuvo oculto hasta hace muy poco, "Dijo Pidhorodetska.