Sistema TRAPPIST-1 –
Ilustración artística – febrero de 2018
A solo 40
años luz de distancia, un tiro de piedra en la escala de nuestra galaxia,
varios planetas del tamaño de la Tierra orbitan alrededor de la estrella enana roja TRAPPIST-1.
Cuatro de los planetas se encuentran en la zona
habitable de la estrella, una región a una distancia de la estrella donde el
agua líquida, la clave de la vida tal como la conocemos, podría existir en las
superficies de los planetas.
Los astrónomos que usan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han realizado el primer
estudio espectroscópico de estos mundos.
El Hubble revela que al menos tres de los
exoplanetas no parecen contener atmósferas hinchadas y ricas en hidrógeno
similares a los planetas gaseosos como Neptuno. Esto significa que las
atmósferas pueden ser más superficiales y ricas en gases más pesados como los que se encuentran en la atmósfera
de la Tierra, como el dióxido de carbono, el metano y el oxígeno.
Los astrónomos planean utilizar el Telescopio
Espacial James Webb de la NASA, cuya inauguración
está programada para 2019, para investigar más profundamente en las
atmósferas planetarias y buscar la presencia de elementos que puedan ofrecer
indicios de si estos lejanos mundos son habitables.
Los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA
han realizado el primer estudio espectroscópico de los planetas del tamaño de
la Tierra (d, e, f y g) dentro de la zona habitable alrededor de la estrella
cercana TRAPPIST-1.
Este estudio es un seguimiento de las
observaciones de Hubble realizadas en mayo de 2016 de las atmósferas de los
planetas internos de TRAPPIST-1 b y c.
El Hubble revela que al menos tres de
los exoplanetas (d, e y f) no parecen contener atmósferas hinchadas y ricas en
hidrógeno, similares a los planetas gaseosos como Neptuno.
Se necesitan observaciones
adicionales para determinar el contenido de hidrógeno de la atmósfera del
cuarto planeta (g).
El hidrógeno es un gas de efecto
invernadero, que sofoca a un planeta que orbita cerca de su estrella, por lo
que es cálido e inhóspito para la vida. Los resultados, en cambio,
favorecen atmósferas más compactas como las de la Tierra, Venus y Marte.
Al no detectar la presencia de una
gran cantidad de hidrógeno en las atmósferas de los planetas, el Hubble está
ayudando a allanar el camino para el Telescopio
Espacial James Webb de la NASA, cuya inauguración está programada para
2019.
El Webb explorará más profundamente
las atmósferas planetarias en busca de gases más pesados como dióxido de
carbono, metano, agua y oxígeno.
La presencia de tales elementos
podría ofrecer indicios de si la vida podría estar presente, o si el planeta
era habitable.
"Hubble está haciendo el trabajo de reconocimiento preliminar para
que los astrónomos que usen Webb sepan por dónde empezar", dijo Nikole Lewis del Instituto de Ciencia del
Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, co-líder del estudio de
Hubble. "La eliminación de un
posible escenario para la composición de estas atmósferas permite a los
astrónomos del telescopio Webb planificar sus programas de observación para
buscar otros posibles escenarios para la composición de estas atmósferas".
Los planetas orbitan alrededor de una
estrella enana roja mucho más
pequeña y fría que nuestro Sol. Los cuatro mundos alienígenos son miembros
de un sistema de siete planetas alrededor de TRAPPIST-1.
Las siete órbitas planetarias están
más cerca de su estrella anfitriona de lo que Mercurio es para nuestro Sol. A
pesar de la proximidad de los planetas a TRAPPIST-1, la estrella es mucho más
fría que nuestro Sol, por lo que el agua líquida podría existir en las
superficies de los planetas.
Dos de los planetas fueron
descubiertos en 2016 por TRAPPIST (el Pequeño Telescopio de Planetas
Transitorios y Planetesimales) en Chile.
El Telescopio Espacial Spitzer de la
NASA y varios telescopios terrestres descubrieron cinco más, aumentando el
número total a siete. El sistema TRAPPIST-1 se encuentra a unos 40 años
luz de la Tierra.
"Nadie hubiera esperado encontrar un sistema como este", dijo la miembro del equipo Hannah Wakeford de STScI. "Todos han experimentado la misma
historia estelar porque orbitan alrededor de la misma estrella. Es una
mina de oro para la caracterización de mundos del tamaño de la Tierra”.
Las observaciones de Hubble
aprovecharon el hecho de que los planetas se cruzan frente a su estrella cada
pocos días. Usando la cámara de campo amplio 3, los astrónomos hicieron
observaciones espectroscópicas en luz infrarroja, buscando la firma del
hidrógeno que se filtraría a través de una atmósfera hinchada y extendida, si
estuviera presente. "Los
planetas están lo suficientemente cerca de su estrella anfitriona, y tienen
períodos orbitales muy cortos, lo que significa que hay muchas oportunidades
para hacer observaciones", dijo Lewis.
Aunque Hubble no encontró evidencia de hidrógeno, los investigadores sospechan que las atmósferas planetarias podrían haber contenido este elemento gaseoso ligero cuando se formaron por primera vez. Los planetas pueden haberse formado más lejos de su estrella madre en una región más fría del disco gaseoso protostellar que una vez rodeó a la estrella infantil.
Aunque Hubble no encontró evidencia de hidrógeno, los investigadores sospechan que las atmósferas planetarias podrían haber contenido este elemento gaseoso ligero cuando se formaron por primera vez. Los planetas pueden haberse formado más lejos de su estrella madre en una región más fría del disco gaseoso protostellar que una vez rodeó a la estrella infantil.
"El sistema es dinámicamente estable ahora, pero los planetas no
podrían haberse formado en este paquete apretado", dijo Lewis. "Ahora
están muy juntos, por lo que deben haber emigrado a donde los vemos. Sus
atmósferas primordiales, en gran parte compuestas por hidrógeno, podrían
haberse evaporado a medida que se acercaban a la estrella, y luego los planetas
formaron atmósferas secundarias”.
En contraste, los planetas rocosos de
nuestro sistema solar probablemente se formaron en la región más caliente y más
seca, más cerca del Sol. "No
hay análogos en nuestro sistema solar para estos planetas", dijo
Wakeford. "Una de las cosas que
los investigadores están descubriendo es que muchos de los exoplanetas más
comunes no tienen análogos en nuestro sistema solar. Entonces las
observaciones del Hubble son una oportunidad única para explorar un sistema inusual”.
El equipo de Hubble planea realizar
observaciones de seguimiento con luz ultravioleta para buscar el rastro de
hidrógeno que escapa de las atmósferas de los planetas, producido a partir de
procesos que involucran agua o metano más bajo en sus atmósferas.
Los astrónomos usarán el telescopio
Webb para ayudarlos a caracterizar mejor esas atmósferas planetarias. Los
exoplanetas pueden poseer un rango de atmósferas, al igual que los planetas
terrestres de nuestro sistema solar.
"Uno de estos cuatro podría ser un mundo acuático", dijo Wakeford. "Uno podría ser un exo-Venus, y otro podría ser un exo-Marte. Es
interesante porque tenemos cuatro planetas que están a diferentes distancias de
la estrella. De modo que podemos aprender un poco más sobre nuestro
diverso sistema solar, porque estamos aprendiendo cómo la estrella TRAPPIST ha
impactado su conjunto de planetas”.
Esta ilustración muestra los siete planetas
TRAPPIST-1, ya que podrían verse como se ven desde la Tierra usando un
telescopio ficticio e increíblemente potente.
Crédito Wikipedia
El Telescopio Espacial Hubble es un
proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial
Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt,
Maryland, administra el telescopio.
El Instituto de Ciencia del
Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore que lleva a cabo operaciones
científicas del Hubble es operado para la NASA por la Asociación de
Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., en Washington, DC
Fuente: HUBBLESITE – 05.febrero.2018 / Wikipedia
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