Un nuevo estudio intenta predecir el clima y las posibles líneas espectrales de los planetas del sistema planetario TRAPPIST-1.
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El conjunto de lo imaginable es muy grande y no todo lo imaginable puede ser real. La batalla de la ciencia es asumir por fe que el conjunto de lo real está incluido en el conjunto de lo imaginable.
Bajo esta perspectiva, la intersección entre el conjunto de lo imaginable y el conjunto de la realidad es precisamente este último conjunto. También podría ocurrir que no fuera así y que parte del conjunto de la realidad fuera inalcanzable por la mente humana. Dejemos que la filosofía de la ciencia aclare o no esta cuestión, si es que es posible.
Cuando se descubrió la complejidad del sistema planetario TRAPPIST-1 nos sorprendimos notablemente. Algo así no había sido propuesto ni en la ciencia ficción. Se trataba de un sistema con, al menos, siete planetas rocoso que orbitaban muy cerca de una estrella enana roja. Varios de ellos podrían tener condiciones para la habitabilidad, en concreto TRAPPIST-1 e, f y g. TRAPPIST-1 d está justo al borde interior de la zona de habitabilidad, mientras que TRAPPIST-1 h fuera de esa zona por la parte exterior de la misma. Están todos ahí apelotonados en una región muy pequeña alrededor de su estrella. Ya dimos cuenta de este descubrimiento en NeoFronteras ben su día.
La estrella de este sistema es una estrella de tipo espectral M con una masa del 9% de la del Sol y 12% de su radio, siendo sólo un poco mayor que Júpiter (pero con mayor masa).
Un sistema planetario tan compacto implica que las distancias entre planetas son, a veces, muy cortas y que las órbitas están en resonancia de tal modo que los periodos son múltiplos enteros o semienteros unos de otros. Si estos planetas enfrentan o no una misma cara a su estrella es lo que todavía no podemos saber, peor es probable.
Esto no implica que el viaje entre los distintos planetas sea fácil para los hipotéticos habitantes de esos mundos. Los viajes serían cortos, pero costosos desde el punto de vista energético. Salir del pozo de gravedad del planeta y moverse en el de la estrella necesita de un Δv (incremento de velocidad) considerable.
TRAPPIST-1 no está muy lejos, está a «sólo» 39 años luz de distancia a nosotros en la región de cielo que hemos denominado constelación de Acuario. Los planetas orbitan tan cerca de su estrella que, pese a la escasa distancia a nosotros, no dispondremos de la tecnología para resolverlos en mucho tiempo. Sin embargo, sí se espera que se puedan tomar espectros de transmisión de sus atmósferas con la nueva generación de telescopios.
Mientras tanto, se pueden hacer estudios y modelos sobre cómo pueden ser estos planetas, cuáles son sus temperaturas o sobre si es posible la vida en ellos. Desde su descubrimiento se han realizado bastantes estudios al respecto. Ahora exponemos el último de ellos.
Investigadores de la Universidad de Washington y de otras instituciones publican un artículo en el que se atreven a predecir las condiciones reinantes en estos mundos basándose en modelos climáticos. Este tipo de resultados podría guiar en el futuro a otros astrofísicos a estudiar el sistema con el telescopio espacial James Webb, si es que se lanza en algún momento (se espera que para 2021).
Para ello, estos investigadores han simulado distintos tipos de atmósferas y cómo pueden afectar a su clima.
Encontraron que en los primeros estadios de la vida de la estrella enana roja todos los planetas de TRAPPIST-1 tendrían un clima demasiado cálido y similar al de Venus, sin agua líquida en su superficie y atmósfera densa que los haría inhabitables. Quizás sólo TRAPPIST-1 e podría salvarse de la quema y tendría océanos similares a los de la Tierra pasado un tiempo.
Aunque se han publicado otros análisis similares, Andrew Lincowski afirma que este realizado por él sus compañeros se basa en el modelo físico más riguroso en términos de radiación y química.
Además, este modelo proporciona las posible huellas espectrales de los elementos químicos que se encuentren en las atmósferas de estos planetas. Esto permitirá identificar estos compuestos y elementos en estos planteas usando el telescopio James Webb y telescopios similares.
Lo malo de predecir la habitabilidad de estos mundos es que las estrellas enanas rojas tienen una evolución compleja, con un comienzo muy activo. La historia evolutiva de estos planetas tiene que ser muy distinta a los planetas del Sistema Solar, que están bajo la influencia de una estrella tipo G. No se pueden extrapolar los efectos que tiene el Sol sobre los planetas del Sistema Solar a lo que ha ocurrido en TRAPPIST-1.
Los resultados obtenidos por este grupo de investigadores para cada planeta del sistema son los siguientes por orden de cercanía a su estrella:
TRAPPIST-1 b, que es el que está más en el interior, está demasiado caliente y será un venus sin agua con una efecto invernadero descontrolado. Será incluso demasiado caliente como para tener nubes de ácido sulfúrico como ocurre en nuestro Venus.
TRAPPIST-1 c y d recibirían un poco más energía que Venus y la Tierra de su estrella y sería también infiernos con efecto invernadero descontrolado y sin agua líquida.
TRAPPIST-1 e sería el único que tendría agua sobre su superficie y una temperatura moderada. Sería el mejor candidato para estudiar su habitabilidad o buscar biomarcadores.
TRAPPIST-1 f, g y h podrían ser o bien como Venus o estar congelados dependiendo de cuánta agua contenían cuando se formaron.
Podría pasar incluso que todos los planetas de este sistema planetario fueran como nuestro Venus, sin agua y demasiado calientes. Durante las primeras fases se evaporaría el agua que contuvieran y este vapor sería disociado por los rayos ultravioletas de la estrella produciéndose hidrógeno y oxígeno. Finalmente, el hidrógeno se perdería en el espacio. Esto produciría una atmósfera oxidante y nulas posibilidades para la vida tal y como la conocemos.
La única escapatoria es si alguno de estos planetas parten con un contenido acuoso superior al que tenía Venus, la Tierra o Marte. De este modo, se perdería gran parte por fotodisociación, pero quedaría todavía agua en la que podría aparecer vida. Ese podría ser el caso de TRAPPIST-1 e, que podría incluso estar cubierto por un océano global y tener una temperatura superficial similar al de la Tierra.
En resumen, no parece que que las perspectivas para la vida sean muy altas en el sistema TRAPPIST-1. Pero al menos se podrá comprobar la composición atmosférica de estos planetas con el James Webb. La estrella es tan pequeña que el ángulo aparente es pequeño y los planetas cubren gran parte de su disco. Es una buena disposición para hacer espectroscopía de transmisión.
«Los procesos que conforman la evolución de los planetas de tipo terrestre son críticos para que sean o no habitables, así como para que nuestra habilidad de interpretar posibles señales de vida. Este artículo sugiere que muy pronto podremos potencialmente ser capaces de buscar signos detectables de estos procesos en mundo alienígenas», dice Victoria Meadows, participante en este estudio.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Sobre TRAPPIST-1 [3]
Ilustración: NASA/R. Hurt/T. Pyle.