06.02.18.-
Un nuevo estudio ha revelado que, la composición de los siete planetas
que orbitan a la cercana estrella enana ultrafría TRAPPIST-1, es
básicamente rocosa y que, potencialmente, algunos podrían albergar más
agua que la Tierra. La densidad de los planetas, que ahora se conoce con
mucha más precisión, sugiere que algunos de ellos podrían tener hasta
un 5% de su masa en forma de agua, aproximadamente 250 veces más que los
océanos de la Tierra. Los planetas más calientes, más cercanos a su
estrella, son propensos a tener densas atmósferas de vapor, y los más
distantes probablemente tengan sus superficies heladas. En cuanto a
tamaño, densidad y cantidad de radiación que reciben de su estrella, el
cuarto planeta es el más parecido a la Tierra. Parece ser el planeta más
rocoso de los siete y tiene posibilidades de albergar agua líquida.
Los planetas que hay alrededor de la
débil estrella roja TRAPPIST-1, a sólo 40 años luz de la Tierra, fueron
detectados por primera vez en 2016 con el Telescopio TRAPPIST-sur,
instalado en el Observatorio La Silla de ESO. Durante el año siguiente
se llevaron a cabo otras observaciones, tanto desde telescopios
terrestres, como el Very Large Telescope de ESO, como con el Telescopio
Espacial Spitzer de la NASA, revelando que no había menos de siete
planetas en el sistema, cada uno de un tamaño parecido al de la Tierra.
Se llaman TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g y h, en el sentido en el que
aumenta la distancia de la estrella central.
Ahora se han llevado a cabo más
observaciones, tanto con telescopios basados en tierra, incluyendo la
instalación SPECULOOS, casi completa, en el Observatorio Paranal de ESO,
como desde el Telescopio Espacial Spitzer y el Telescopio Espacial
Kepler de la NASA. Un equipo de científicos, liderado por Simon Grimm,
de la Universidad de Berna (Suiza), ha aplicado métodos de modelado
informático muy complejos a los datos disponibles y ha determinado las
densidades de los planetas con mucha más precisión.
Simon Grimm explica cómo se determinan
las masas: “Los planetas de TRAPPIST-1 están tan juntos que interfieren
entre sí gravitatoriamente, por lo que, cuando pasan frente a la
estrella, hay un ligero cambio en los tiempos. Estos cambios dependen de
las masas de los planetas, sus distancias y otros parámetros orbitales.
Con un modelo informático simulamos las órbitas de los planetas hasta
que los tránsitos calculados concuerdan con los valores observados y de
ahí derivamos las masas planetarias”.
Eric Agol, miembro del equipo, nos habla
el significado de este hallazgo: “Una meta, perseguida desde hace un
tiempo dentro del campo del estudio de los exoplanetas, ha sido conocer
la composición de los planetas que son similares a la Tierra en tamaño y
temperatura. El descubrimiento de TRAPPIST-1 y las capacidades de las
instalaciones de ESO en Chile y del Telescopio Espacial Spitzer de la
NASA en órbita, lo han hecho posible. ¡Por primera vez tenemos una pista
que nos dice de qué están hechos los exoplanetas del tamaño de la
Tierra!”.
Las medidas de densidad, combinadas con
los modelos de las composiciones de los planetas, sugieren firmemente
que los siete planetas TRAPPIST-1 no son mundos rocosos estériles.
Parecen contener cantidades significativas de material volátil,
probablemente agua, que alcanza hasta un 5% de la masa del planeta en
algunos casos, lo cual supone una gran cantidad: en comparación, ¡solo
el 0,02 % de la masa de la Tierra es agua!
“Las densidades, pese a ser pistas
importantes sobre la composición de los planetas, no dicen nada de
habitabilidad. Sin embargo, nuestro estudio es un paso importante
mientras seguimos explorando si estos planetas podrían sustentar vida”,
afirmó Olivier Brice Demory, coautor en la Universidad de Berna.
TRAPPIST-1b y c, los planetas más
interiores, parece tener núcleos rocosos y estar rodeados de atmósferas
mucho más gruesas que la de la Tierra. Por su parte, TRAPPIST-1d es el
más ligero de los planetas, con un 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.
El equipo de investigación se sorprendió
por el hecho de que TRAPPIST-1e sea el único planeta del sistema un
poco más denso que la Tierra, lo que sugiere que puede tener un núcleo
más denso de hierro y que no necesariamente tiene una atmósfera espesa,
un océano o una capa de hielo. Resulta misterioso que TRAPPIST-1e
parezca tener una composición mucho más rocosa que el resto de los
planetas. En términos de tamaño, densidad y de la cantidad de radiación
que recibe de su estrella, es el planeta más similar a la Tierra.
TRAPPIST-1f, g y h están lo
suficientemente lejos de la estrella anfitriona como para que el agua
pueda congelarse y formar hielos sobre sus superficies. Si tienen
atmósferas delgadas, sería improbable que contuvieran las moléculas
pesadas que encontramos en la Tierra, como el dióxido de carbono.
“Es interesante que los planetas más
densos no sean los que están más cerca de la estrella, y que los
planetas más fríos no tengan atmósferas gruesas”, señala la coautora del
estudio Caroline Dorn, de la Universidad de Zúrich (Suiza).
El sistema TRAPPIST-1 seguirá siendo un
foco de intenso escrutinio por parte de numerosas instalaciones
terrestres y espaciales, incluyendo el ELT (Extremely Large Telescope)
de ESO y el Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA.
Los equipos de investigación también
están invirtiendo esfuerzos en buscar otros planetas alrededor de
estrellas rojas débiles como TRAPPIST-1. Como miembro de este grupo,
Michaël Gillon explica:
“Este resultado pone de relieve el enorme
interés de explorar estrellas enanas ultrafrías cercanas — como
TRAPPIST-1 — para el tránsito de planetas terrestres. Ese es exactamente
el objetivo de SPECULOOS, nuestro nuevo buscador de exoplanetas, que
está a punto de iniciar operaciones en el Observatorio Paranal de ESO,
en Chile”.
Concepto artístico de cómo sería el sistema planetario TRAPPIST-1, a
partir de los datos disponibles sobre los diámetros, las masas y las
distancias de los planetas desde la estrella anfitriona, a partir de
Febrero de 2018. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
