Algunos exoplanetas TRAPPIST-1 pueden ser como Venus

Concepto del artista que muestra una comparación de los 7 planetas que orbitan alrededor de la estrella relativamente cercana TRAPPIST-1. Todos son similares al tamaño de la Tierra, pero, hasta ahora, las condiciones de la superficie en estos mundos distantes siguen siendo desconocidas. Imagen vía NASA.

El descubrimiento del sistema de exoplanetas TRAPPIST-1 ha demostrado ser uno de los más emocionantes de los últimos años, no solo uno o dos, sino siete mundos del tamaño de la Tierra que orbitan su estrella a solo 39 años luz de distancia. ¿Pero cómo son realmente esos planetas? Aun estando tan relativamente cerca, es difícil con los telescopios actuales determinar exactamente cómo son las condiciones en sus superficies. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que es probable que haya mucha agua distribuida entre ellos, una pista sobre su potencial habitabilidad.

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Ahora, un nuevo estudio proporciona modelos climáticos actualizados para los siete planetas, con algunos hallazgos interesantes. El nuevo artículo revisado por pares, publicado por el estudiante de doctorado de la Universidad de Washington Andrew Lincowski el 1 de noviembre de 2018, en The Astrophysical Journal, encontró que la mayoría o incluso los siete planetas pueden haber evolucionado como Venus. Si tuvieran océanos, esos océanos podrían haberse evaporado, dejando atrás atmósferas densas e inhabitables. De acuerdo con Lincowski:

Estamos modelando atmósferas desconocidas, no solo asumiendo que las cosas que vemos en el sistema solar se verán de la misma manera alrededor de otra estrella. Realizamos esta investigación para mostrar cómo podrían ser estos diferentes tipos de atmósferas.

El modelado del sistema se basa en que la estrella anfitriona ha pasado por una fase estelar temprana extremadamente caliente y brillante. Esto puede no parecer una buena noticia en términos de habitabilidad, pero el estudio también respalda la posibilidad de que al menos uno de los planetas, TRAPPIST-1 e, pueda tener océanos como la Tierra. Esto está de acuerdo con otros estudios recientes. Como señaló Lincowski, incluso podría tener un océano global :

Esto puede ser posible si estos planetas tenían más agua inicialmente que la Tierra, Venus o Marte. Si el planeta TRAPPIST-1 e no perdiera toda su agua durante esta fase, hoy podría ser un mundo acuático, completamente cubierto por un océano global. En este caso, podría tener un clima similar al de la Tierra.

Concepto artístico del sistema planetario TRAPPIST-1. Imagen vía SETI Institute.

Los investigadores combinaron el modelado del clima terrestre con modelos de fotoquímica para simular los estados ambientales de cada uno de los planetas TRAPPIST-1.

En general, el estudio muestra que:

TRAPPIST-1 b, el más cercano a la estrella, es un mundo ardiente demasiado caliente incluso para que se formen nubes de ácido sulfúrico, como en Venus.

Los planetas cyd reciben un poco más de energía de su estrella que Venus y la Tierra del Sol y podrían ser como Venus, con una atmósfera densa e inhabitable.

TRAPPIST-1 e es el más probable de los siete para albergar agua líquida en una superficie templada, y sería una excelente opción para futuros estudios teniendo en cuenta la habitabilidad.

Los planetas exteriores f, gyh podrían ser como Venus o podrían estar congelados, dependiendo de la cantidad de agua que se formó en el planeta durante su evolución.

Tres de los planetas se encuentran en la zona habitable de la estrella, la región donde las temperaturas podrían permitir el agua líquida en sus superficies, dependiendo también de otros factores, como el tipo de atmósfera. Esos planetas son TRAPPIST-1 e, f y g. TRAPPIST-1 d está justo en el borde interior de la zona habitable, mientras que TRAPPIST-1 h está justo fuera del borde exterior de la zona habitable.

Concepto artístico de TRAPPIST-1e, considerado el más probable de tener océanos similares a la Tierra. Imagen vía NASA / JPL-Caltech.

Los siete planetas orbitan cerca de su estrella, pero algunos todavía están en la zona habitable porque la estrella misma, una enana roja, es más pequeña y más fría que nuestro sol. TRAPPIST-1 es solo aproximadamente el nueve por ciento de la masa del sol y el 12 por ciento del radio del sol. Según Lincowski, estas diferencias pueden proporcionar mucha información sobre la evolución de los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas:

Esta es una secuencia completa de planetas que nos puede dar una idea de la evolución de los planetas, en particular alrededor de una estrella que es muy diferente de la nuestra, con diferentes luces saliendo de ella. Es solo una mina de oro.

También se han descubierto muchos otros planetas que orbitan alrededor de estrellas enanas rojas, por lo que estudiar el sistema TRAPPIST-1 les enseñará a los astrónomos mucho sobre otros sistemas, incluida la habitabilidad. Como señaló Lincowski:

Pero las estrellas enanas M son muy diferentes, por lo que realmente debes pensar en los efectos químicos en la atmósfera y en cómo esa química afecta el clima.

Los nuevos telescopios próximos, como el telescopio espacial James Webb, podrán estudiar los planetas TRAPPIST-1 con más detalle, incluidas sus atmósferas. Examinar las atmósferas de los exoplanetas, especialmente los rocosos, del tamaño de la Tierra, suele ser bastante difícil, debido a sus distancias extremas lejos de nuestro sistema solar. Afortunadamente, TRAPPIST-1 está más cerca que la mayoría. Según el coautor del estudio Jacob Lustig-Yaeger, estudiante de doctorado en astronomía de la Universidad de Washington:

Antes de conocer este sistema planetario, las estimaciones de la detectabilidad de atmósferas para planetas del tamaño de la Tierra parecían mucho más difíciles.

El nuevo estudio sugiere que algunos de los planetas TRAPPIST-1 pueden haber evolucionado de manera similar a Venus. Imagen a través de ESA / MPS / DLR / IDA.

El estudio no prueba que la mayoría o todos los planetas sean como Venus, pero proporciona más restricciones sobre cómo el sistema pudo haber evolucionado después de la formación inicial. También muestra cómo será más fácil buscar signos de habitabilidad o incluso vida en otros sistemas planetarios en el futuro cercano, como explicó la otra coautora del estudio, Victoria Meadows, profesora de astronomía y directora del Programa de Astrobiología de la Universidad de Washington:

Los procesos que dan forma a la evolución de un planeta terrestre son críticos para determinar si puede ser habitable o no, así como nuestra capacidad para interpretar posibles signos de vida. Este artículo sugiere que pronto podremos buscar signos potencialmente detectables de estos procesos en mundos alienígenas.

En pocas palabras: el sistema planetario TRAPPIST-1 ofrece una visión única de cómo los planetas rocosos del tamaño de la Tierra que orbitan otras estrellas pueden haberse originado y evolucionado, en particular los que orbitan estrellas enanas rojas, el tipo de estrella más común en nuestra galaxia.

Fuente: Climas Evolucionados y Discriminadores de Observación para el Sistema Planetario TRAPPIST-1

Via Universidad de Washington