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miércoles, junio 12, 2024

JWST nos da nuestro mejor vistazo hasta ahora al exoplaneta TRAPPIST-1b del tamaño de la Tierra : UI

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No es probable que un exoplaneta del tamaño de la Tierra en quizás el sistema forastero más prometedor para signos de vida sea habitable para la vida tal como la conocemos.

Nuevas observaciones del Telescopio Espacial James Webb revelan que el mundo más interno del sistema TRAPPIST-1, un exoplaneta llamado TRAPPIST-1b con 1,4 veces la masa y 1,1 veces el radiodifusión de la Tierra, alcanza los 230 grados centígrados (446 grados Fahrenheit) , y es poco probable que tenga una entorno envuelta rodeando de su cuerpo rocoso.

Esto no es una sorpresa; TRAPPIST-1b está tan cerca de su sino anfitriona que expedición en solo 1,5 días, recibiendo 4 veces la radiación culminante que recibe la Tierra; pero esta es la primera vez que hemos podido hacer estas mediciones para un mundo tan pequeño y frío, el más cercano, de hecho, a nuestro propio planeta hasta ahora.

Y, por supuesto, la información ayudará a los científicos a memorizar más sobre los otros seis exoplanetas que se sabe que orbitan la sino enana roja TRAPPIST-1, un sistema cuya habitabilidad potencial se desconoce.

“Es más ligera caracterizar los planetas terrestres rodeando de estrellas más pequeñas y más frías”, explica la astrónoma Elsa Ducrot de la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA) en Francia.

“Si queremos comprender la habitabilidad rodeando de las estrellas M, el sistema TRAPPIST-1 es un gran laboratorio. Estos son los mejores objetivos que tenemos para observar las atmósferas de los planetas rocosos”.

Comparación de la temperatura medida de TRAPPIST-1b con objetos del Sistema Solar y varios modelos. (NASA, ESA, CSA, J. Olmsted/STScI, TP Greene/NASA Ames, T. Bell/BAERI, E. Ducrot & P. ​​Lagage/CEA)

El descubrimiento del sistema TRAPPIST-1 se informó en 2017, siete exoplanetas rocosos que orbitan una sino enana M roja a 40 abriles luz de distancia. Tres de esos exoplanetas están interiormente de la citación zona habitable de la sino, a una distancia de la sino que no está tan cerca como para que toda el agua líquida hierva, ni tan acullá como para que se congele.

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Es un objetivo verdaderamente tentador en la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar, pero TRAPPIST-1 tiene algunas diferencias importantes con el Sistema Solar que plantean dudas sobre si la vida podría surgir allí o no.

Los mundos que la rodean están mucho más cerca de la sino que nuestro sistema de origen, con el más distante en una trayectoria de solo 18,8 días. Poliedro que las estrellas enanas rojas son mucho más pequeñas, más tenues y más frías que el Sol, esto significa que la zona habitable se encuentra mucho más cerca de la sino… pero las estrellas enanas rojas son mucho más violentas que el Sol, y azotan el espacio que las rodea con poderosas llamaradas.

“Hay diez veces más de estas estrellas en la Vía Láctea que estrellas como el Sol, y tienen el doble de probabilidades de tener planetas rocosos que estrellas como el Sol”, dice el astrofísico Thomas Greene del Centro de Investigación Ames de la NASA.

“Pero además son muy activos: son muy brillantes cuando son jóvenes y emiten bengalas y rayos X que pueden destruir una entorno”.

TRAPPIST-1b es el primer paso para comprender cómo esta actividad podría ocurrir afectado al sistema. Estudios previos que utilizaron instrumentos como Hubble y Spitzer habían descartado una entorno tenue e hinchada rodeando del exoplaneta, pero se mantuvo la posibilidad de que TRAPPIST-1b todavía albergara una entorno espesa y densa.

Aquí es donde las capacidades de infrarrojos de JWST pasaron a primer plano. Los investigadores aprovecharon el poder único del telescopio espacial para tratar de evaluar la temperatura de TRAPPIST-1b, la luz infrarroja emitida por la radiación térmica que emana del exoplaneta.

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Un diagrama de los cambios en la luz de una sino a medida que un exoplaneta orbita. (J. Winn, arXiv, 2014)

La esencia estaba en la curva de luz producida cuando el exoplaneta orbita rodeando de la sino. Cuando un exoplaneta en trayectoria pasa entre nosotros y la sino, el exoplaneta bloquea parte de la luz de la sino, lo que hace que se atenúe un poco.

Pero cuando el exoplaneta pasa detrás de la sino, un evento conocido como deterioro secundario, además se puede observar un oscurecimiento.

Esto se debe a que, cuando el exoplaneta está a entreambos lados de la sino, refleja parte de la luz de la sino, adicionalmente de emitir su propia radiación, lo que aumenta la luz caudillo observable desde el sistema. Eso significa que cualquier luz observada durante el deterioro secundario es emitida solo por la sino.

Al extraer la luz adicional que se puede detectar cuando el exoplaneta está a entreambos lados, así como la luz culminante reflejada estimada, los científicos pueden determinar cuánta radiación infrarroja emite el propio exoplaneta, tomando así su temperatura. Y esto, a su vez, puede revelar la presencia o desaparición de una entorno.

“Este planeta está bloqueado por mareas, con un costado mirando cerca de la sino en todo momento y el otro en oscuridad permanente”, dice el astrónomo de CEA Pierre-Olivier Lagage de CEA. “Si tiene una entorno para circular y redistribuir el calor, el costado vespertino será más fresco que si no hubiera entorno”.

Los investigadores pudieron capturar cinco eclipses secundarios para TRAPPIST-1b y extraer de esos eventos una temperatura diurna de rodeando de 230 grados centígrados. Esta temperatura, aunque más fría que el costado vespertino de Mercurio en el Sistema Solar, no encaja con la presencia de una entorno.

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“Comparamos los resultados con modelos informáticos que mostraban cuál debería ser la temperatura en diferentes escenarios”, dice Ducrot.

“Los resultados son casi perfectamente consistentes con un cuerpo desafortunado hecho de roca desnuda y sin entorno para hacer circular el calor. Siquiera vimos ningún signo de luz absorbida por el dióxido de carbono, lo que sería evidente en estas mediciones”.

El trabajo futuro, dicen los investigadores, podría caracterizar aún más la distribución de calor completo de TRAPPIST-1b, para comprender mejor los planetas rocosos que orbitan estrellas enanas rojas y cómo estos sistemas difieren del nuestro.

La investigación ha sido publicada en Naturaleza.

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