El sistema planetario de TRAPPIST-1 está emergiendo gradualmente

Ilustración que muestra los siete planetas del tamaño de la Tierra de TRAPPIST-1. La imagen no muestra las órbitas de los planetas a escala, pero resalta las posibilidades de cómo se verían las superficies de estos intrigantes mundos. © NASA / JPL-Caltech.

Las observaciones intensivas realizadas por los telescopios terrestres (TRAPPIST y SPECULOOS) y los telescopios espaciales (Hubble y Spitzer) nos permiten conocer un poco más acerca de TRAPPIST-1 y sus siete planetas.  Michaël Gillon (ULiège – STAR Institute) y sus colaboradores publican cuatro documentos importantes (1,2,3,4) que refinan nuestro conocimiento de los exoplanetas y sus estrellas. La masa, radio y primeras restricciones atmosféricas de cada uno de ellos: todos estos nuevos resultados confirman la naturaleza terrestre y rocosa de los planetas, al tiempo que sugieren composiciones mucho más ricas en agua que las de nuestra Tierra. Los investigadores están esperando ansiosamente el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb, que reunirá más información sobre el sistema exoplanetario más conocido del planeta.

Hace un año, un equipo internacional de astrónomos dirigido por Michaël Gillon ( Instituto STAR ) anunció en una conferencia de prensa de la NASA uno de los descubrimientos exoplanetarios más notables: se habían detectado siete planetas del tamaño de la Tierra alrededor de una estrella enana fría a unos 40  años luz de nuestro Sistema Solar, todos lo suficientemente templados como para ser “potencialmente habitables”, es decir, capaces, en teoría, de albergar agua líquida en su superficie. ¡La clave de la vida tal como la conocemos en la Tierra! En la actualidad, cuatro estudios en los que participan astrónomos de la Universidad de Lieja presentan nuevos e importantes datos sobre la naturaleza de los planetas de TRAPPIST-1 y su posible habitabilidad.

El primer estudio, publicado en The Astrophysical Journal (1) y dirigido por Valérie Van Grootel (STAR ​​Research Institute), se enfoca en TRAPPIST-1, la estrella del sistema. Gracias a nuevas observaciones, modelos teóricos y técnicas de análisis , el equipo fue capaz de refinar la determinación de las propiedades de la estrella, lo que permite estimar con mayor precisión su distancia, temperatura, radio y masa. La masa es aproximadamente un 10% más alta de lo que se había estimado anteriormente : “Cuanto mejor conozcas a una estrella, mejor podrás conocer sus planetas. Por lo tanto, es un paso esencial para una mejor comprensión de los planetas de TRAPPIST-1 y su posible habitabilidad”. explica el astrónomo de Liège, primer autor de la publicación.

El segundo estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics (2) revela que los siete planetas de TRAPPIST-1 son globalmente rocosos y más ricos (hasta un 5%) en agua que la Tierra . “¡ Es mucho más agua que la de nuestros océanos, que constituyen sólo el 0.02% de la masa de nuestro planeta!” dice Simon Grimm, un becario postdoctoral en la Universidad de Berna. Esto fue posible gracias a la medición precisa de lasmasas y dimensiones planetarias, incluido un gran conjunto de datos recogidos por el telescopio Spitzer de la NASA.

Este gráfico presenta las propiedades conocidas de los siete exoplanetas TRAPPIST-1 (etiquetados b,c,d,e,f,g,h), que muestran cómo se distribuyen respecto de los mundos rocosos interiores de nuestro propio Sistema Solar. El eje horizontal muestra el nivel de iluminación que recibe cada planeta de su estrella anfitriona. El eje vertical muestra las densidades de los planetas. La densidad, calculada a partir de la masa y el volumen de un planeta, es el primer paso importante para comprender la composición de un planeta. Crédito: NASA / JPL – Calthec.

El tercer estudio, realizado por Julien de Wit, investigador del MIT (EAPS Lab) y publicado en Nature Astronomy (3), utilizó el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA para observar los cuatro planetas del sistema con mayor probabilidad de ser habitables, en orden para detectar rastros atmosféricos. Para tres de los planetas, los datos obtenidos excluyen la presencia de una atmósfera rica en hidrógeno . Con respecto al cuarto, la presencia de tal atmósfera aún no está descartada. La presencia de atmósferas extensas y dominadas por hidrógeno en los cuatro planetas los habría presentado como mundos gaseosos e inhóspitos como Neptuno. Lo cual no es el caso . “Reunidos juntos, los resultados de nuestras investigaciones confirman la naturaleza terrestre y la potencial habitabilidad de los planetas del sistema TRAPPIST-1”dice Julien de Wit, autor principal del estudio.

El cuarto y último estudio, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (4), analizó los nuevos datos recopilados por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA que refinó el radio de la estrella y los siete planetas que componen el sistema . “En este estudio , también demostramos que los estudios futuros de la atmósfera planetaria no se verán afectados significativamente por la actividad de la estrella, lo que es alentador para el futuro “ , dice entusiasmada Laetitia Delrez, primera autora del artículo y miembro postdoctoral de la Universidad de Lieja en la Universidad de Cambridge.

«El siguiente paso importante en el estudio de los planetas de TRAPPIST-1 será la observación espectroscópica de sus atmósferas utilizando el nuevo telescopio espacial James Webb, que lanzará el próximo año la NASA y la ESA», dice Michaël Gillon, astrónomo de la Universidad de Lieja, y coautor de las cuatro publicaciones. El telescopio espacial James Webb nos permitirá estudiar en detalle las atmósferas de estos planetas, especialmente para medir su composición y detectar posibles moléculas de origen biológico “.

Lo mejor está por venir en el estudio de este sistema exoplanetario único.

 

Mundos no tan extraños. Un viaje al centro del sistema exoplanetario TRAPPIST-1 revelado en Febrero de 2017. Estas ilustraciones presentan los nuevos datos recopilados por el Telescopio Espacial Spitzer y analizados por un equipo internacional de investigadores, incluidos los investigadores del Instituto de Investigación STAR. NASA / JPL – Calthec.

 Fuente: Universidad de Lieja. Artículo original: ” TRAPPIST-1 is gradually emerging“.  5, de Febrero, 2018. Recuperado el 17 de Febrero, 2018.

Referencias Científicas.

(1) Valérie van Grootel et al., 2018, Stellar Parameters for TRAPPIST-1, The Astrophysical Journal, 853,30.

(2) Simon L. Grimm et al. 2018, The Nature of TRAPPIST-1 Planets, Astronomy & Astrophysics, 2018.

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(3) Julien de Wit et al. 2018, Atmospheric Reconnaissance of Habitable-zone Earthsized

Exoplanets, Nature Astronomy, 2018 https://www.spacetelescope.org/news/heic1802/

(4)  Laetitia Delrez et al, 2018, Early 2017 observation of TRAPPIST-1 with Sptizer, MNRAS, 1-24.

 

Material relacionado:

¿Por qué buscar sistemas exoplanetarios en  estrellas enanas ultrafrías?

Sobre los proyectos de búsqueda de exoplanetas entorno a estrellas enanas ultra frías:

Las presentaciónes de Michaël Gillon Sobre Trappist 1 y el Proyecto SPECULOOS en NASA APAC Meeting, en Abril, 2017  y en  el CHEOPS Workshop en Austria en Julio del año pasado : 

El Sistema Planetario de la estrella Trapist 1 tiene un sitio dedicado, con toda la información pertinente desde el comienzo del proyecto, conteniendo una línea de tiempo, los papers publicados, videos etc.:

El  telescopio Spitzer jugó un papel importante en la detección de los exoplanetas, aportando un conjunto de datos fundamentales luego de una extensa campaña de observación. El sitio web de Spitzer, contiene una cantidad de noticias , diagramas y videos sobre el Sistema Trappist 1:

La publicación para el público del estudio  de las atmósferas realizado con el telescopio Hubble:

En relación a atmósferas exoplanetarias en sistemas exoplanetarios entorno a enanas rojas, el planeta  de tamaño aproximadamente terrestre GJ 1132 b  es el de menor masa con una atmósfera detectada hasta el momento:

 

Un modelo que predice la biodiversidad de un planeta,  para ver qué estrellas tienen más probabilidades de albergar vida compleja:

Colecciones de artículos sobre Trappist 1 publicadas en los medios especializados:

 

Podcasts:

Videos:

Hangouts:

Conferencias y charlas públicas:

Curiosidades:

La hipótesis de la Panspermia, se refiere al traslado de la vida ó bien de los bloques básicos (moléculas complejas) componentes de la vida, desde su lugar de origen a otros lugares en el espacio.

El vehículo de traslado de material pueden ser los meteoritos. Por ejemplo se han identificado en la Tierra un buen número de meteoritos provenientres de Marte, seguramente trozos de la superficie marciana eyectados al espacio tras un gran impacto con un asteroide.

 Tres de los planetas – TRAPPIST-1 – e, f, y g , se encuentran en la zona habitable de la estrella (HZ ), y también de lo que se ha podido investigar hasta ahora hay alta probabilidad de  existencia de agua en cantidades importantes en ellos.

 El sistema TRAPPIST-1 contiene un total de siete planetas, todos del tamaño de la Tierra. Tres de ellos – TRAPPIST-1e, f y g – habitan en la llamada “zona habitable” de su estrella. La zona habitable, o zona Goldilocks, es una banda alrededor de cada estrella (que se muestra aquí en verde) donde los astrónomos han calculado que las temperaturas son perfectas, no demasiado calientes ni demasiado frías para que el agua líquida se acumule en la superficie de un mundo similar a la Tierra. Crédito: Spitzer / NASA/JPL-Calthec. Más información.

Además los exoplanetas de este sistema se encuentran muy cerca unos de otros,  el sistema de exoplanetas de Trappist 1 es muy compacto, siendo su radio (9.42 millones de Km)  unas 5 veces el radio (1.88 millones de Km.) del sistema  de los satélites galileanos entorno a Júpiter y a su vez es 1/6 de la distancia de Mercurio al Sol. 

 

. Esta imagen compara a Júpiter y sus cuatro lunas más grandes con TRAPPIST-1 y sus planetas. Todos los tamaños han sido escalados al de Júpiter. Imagen tomada de la Galería de TRAPPIST-1.  (Tener en cuenta que el eje horizontal no son distancias sino períodos orbitales.)

 

Tamaños de los planetas y distancias orbitales en diferentes escalas. Imagen tomada de la Galería de Trappist 1.

En estas circusntancias es natural plantearse, en el escenario de que existiese vida en uno de esos exoplanetas ¿cuál es la probabilidad de que la vida pase de un exoplaneta a otro del sistema?

Una respuesta la da un interesante estudio, comentado en el siguiente artículo: 

Para interiorizarse más sobre el transporte de material biológico en el espacio y las condiciones extremas que debe soportar cualquier microorganismo al hacerlo, lea: 

Authors: Horneck, G., Rettberg, P., Reitz, G., Panitz, C., & Rabbow. E. / Journal: In: Exo-/astro-biology. Proceedings of the First European Workshop, 21 – 23 May 2001. Published by European Space Agency.

 

 

 

 

 

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