19 Ago Webb revela que TRAPPIST-1d no tiene una atmósfera terrestre

El exoplaneta TRAPPIST-1d es similar en tamaño a la Tierra, rocoso y reside en la «zona habitable», un espacio alrededor de su estrella donde es posible la existencia de agua líquida en su superficie. Sin embargo, un nuevo estudio realizado con el telescopio James Webb indica que no posee una atmósfera similar a la terrestre.

Una atmósfera protectora, un Sol benigno y abundante agua líquida: la Tierra es un lugar especial. Utilizando las capacidades sin precedentes del Webb, los astrónomos se han propuesto determinar hasta qué punto nuestro planeta es especial y raro.

¿Puede existir este entorno templado en otro lugar, incluso alrededor de un tipo de estrella diferente?

El sistema TRAPPIST-1 ofrece una oportunidad única para explorar esta cuestión, ya que contiene siete mundos de tamaño terrestre que orbitan el tipo de estrella más común de la galaxia: una enana roja.

“En última instancia, queremos saber si algo como el entorno que disfrutamos en la Tierra puede existir en otro lugar, y bajo qué condiciones. Aunque el Telescopio Espacial James Webb nos brinda la capacidad de explorar esta cuestión en planetas de tamaño terrestre por primera vez, a estas alturas podemos descartar al exoplaneta TRAPPIST-1d de la lista de posibles gemelos o primos de la Tierra”, señala Caroline Piaulet-Ghorayeb, de la Universidad de Chicago y del Instituto Trottier para la Investigación de Exoplanetas (IREx) de la Université de Montréal.

El exoplaneta TRAPPIST-1d

El sistema TRAPPIST-1 se encuentra a 40 años luz y en 2017 consiguió el récord de mayor número de planetas rocosos de tamaño terrestre alrededor de una sola estrella, gracias a los datos del ya retirado Telescopio Espacial Spitzer y otros observatorios.

Debido a que esta estrella es una enana roja tenue y relativamente fría, la “zona habitable” se encuentra mucho más cerca de la estrella que en nuestro sistema solar.

El exoplaneta TRAPPIST-1d, el tercero desde la estrella, se sitúa justo en el límite de esa zona templada, aunque su distancia a la estrella es solo el 2 % de la distancia de la Tierra al Sol.

TRAPPIST-1d completa una órbita completa alrededor de su estrella, es decir, su “año”, en apenas cuatro días terrestres.

El instrumento NIRSpec (Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano) del Webb no detectó moléculas en el exoplaneta TRAPPIST-1d que son comunes en la atmósfera terrestre, como agua, metano o dióxido de carbono.

Sin embargo, Piaulet-Ghorayeb señaló varias posibilidades para este exoplaneta que permanecen abiertas a estudios posteriores.

“Existen varias razones por las que no detectamos una atmósfera en el exoplaneta TRAPPIST-1d. Podría tener una atmósfera extremadamente delgada, difícil de detectar, algo parecido a Marte. Alternativamente, podría tener nubes muy gruesas y a gran altitud que bloquean la detección de firmas atmosféricas específicas, algo más parecido a Venus. O bien, podría tratarse de una roca estéril, sin atmósfera en absoluto”, explica Piaulet-Ghorayeb.

La estrella TRAPPIST-1

No es fácil ser un planeta en órbita alrededor de una enana roja: Se sabe que TRAPPIST-1, la estrella anfitriona, es volátil, con frecuentes fulguraciones de radiación de alta energía que pueden despojar de su atmósfera a los planetas pequeños, especialmente a los más cercanos.

No obstante, los científicos siguen motivados para buscar señales de una posible atmósfera en los planetas de TRAPPIST-1, porque las enanas rojas son las estrellas más comunes de la galaxia.

Si los planetas logran conservar una atmósfera en estas condiciones, bajo oleadas de radiación estelar intensa, entonces podrían resistir en cualquier parte del Universo.

“Los instrumentos del Webb altamente sensibles al infrarrojo nos están permitiendo investigar las atmósferas de estos planetas más pequeños y fríos por primera vez”, dice Björn Benneke, de IREx en la Université de Montréal. “Apenas estamos empezando a usar el Webb para buscar atmósferas en planetas de tamaño terrestre y para definir la línea entre los planetas que pueden conservar una atmósfera y los que no”.

Los planetas externos de TRAPPIST-1

Las observaciones con el telescopio James Webb de los planetas más externos del sistema TRAPPIST-1 continúan, y presentan tanto potencial como dificultades.

Por un lado, según explica Benneke, los planetas e, f, g y h podrían tener más posibilidades de conservar una atmósfera porque están más alejados de las erupciones energéticas de su estrella.

Sin embargo, su mayor distancia y entorno más frío harán que las firmas atmosféricas sean más difíciles de detectar, incluso con los instrumentos infrarrojos del Webb.

“No está todo perdido respecto a la presencia de atmósferas en los planetas de TRAPPIST-1”, afirma Piaulet-Ghorayeb. “Aunque no encontramos una firma atmosférica clara en el exoplaneta TRAPPIST-1d, todavía existe la posibilidad de que los planetas más externos conserven grandes cantidades de agua y otros componentes atmosféricos”.

“Nuestra labor detectivesca apenas comienza. Mientras que el exoplaneta TRAPPIST-1d podría resultar ser una roca estéril iluminada por una cruel estrella roja, los planetas externos TRAPPIST-1 e, f, g y h podrían aún poseer atmósferas densas”, añade Ryan MacDonald, de la Universidad de St Andrews (Reino Unido). “Gracias al Webb ahora sabemos que el exoplaneta TRAPPIST-1d dista mucho de ser un mundo hospitalario. Estamos aprendiendo que la Tierra es aún más especial en el cosmos de lo que creíamos”.

Fuente: Webb narrows atmospheric possibilities for Earth-sized exoplanet TRAPPIST-1 d