Anteriormente considerado una bola sin aire, un mundo del tamaño de la Tierra orbitando una enana roja algunos Después de todo, a 40 años luz de distancia puede haber atmósfera.
Nuevas observaciones del planeta b en el sistema TRAPPIST-1 revelan que el mundo rocoso es más complejo de lo que pensábamos, lo que afirma los desafíos de sacar conclusiones sólidas basadas en una banda estrecha de información espectral.
En marcado contraste con un documento lanzado el año pasado que determinó que era probable que el exoplaneta estuviera desnudo y árido, nuevos datos obtenidos utilizando JWST sugieren que TRAPPIST-1b está agitado por actividad geológica o posiblemente envuelto en una atmósfera espesa rica en dióxido de carbono.
“La idea de un planeta rocoso con una superficie muy erosionada y sin atmósfera no coincide con las mediciones actuales”, dice el astrónomo Jeroen Bouwman del Instituto Max Planck de Astronomía de Alemania.
“Por lo tanto, creemos que el planeta está cubierto de material relativamente sin cambios”.
Esto significa que no ha cambiado por los procesos de meteorización estelar y espacial, lo que sugiere que la superficie de TRAPPIST-1b es muy joven, sólo tiene hasta 1.000 años. A su vez, eso implica actividad, como la resurgimiento magmático, lo que sugiere una geología en curso dentro del exoplaneta.
En 2017, los astrónomos informaron que habían encontrado una estrella alrededor de la cual orbitaban siete exoplanetas. Aunque los exoplanetas están un poco más cerca de la estrella que los planetas del Sistema Solar, la estrella TRAPPIST-1 es una enana roja, más fría y más tenue, lo que a su vez significa que la zona habitable del sistema está más cerca de su sol.
Esto generó esperanzas de que uno de los mundos de TRAPPIST-1 pudiera ser habitable. También nos proporcionó varios exoplanetas que pueden ser análogos a mundos dentro del Sistema Solar, con tamaños y densidades comparables a los de la Tierra. Venusy Marte.
TRAPPIST-1b está demasiado cerca de su estrella para ser habitable, pero los astrónomos esperan que pueda enseñarnos cómo se forman y evolucionan otros sistemas planetarios.
“Los planetas que orbitan alrededor de enanas rojas son nuestra mejor oportunidad de estudiar por primera vez las atmósferas de los planetas rocosos templados, aquellos que reciben flujos estelares entre los de Mercurio y Marte”, dice la astrónoma Elsa Ducrot de la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA).
“Los planetas TRAPPIST-1 proporcionan un laboratorio ideal para esta investigación innovadora”.
El primeros datos de JWST asestó un golpe a esa idea. Se basó en una sola longitud de onda infrarroja (15 micrones), que es fuertemente absorbida por el dióxido de carbono. La fuerte firma de 15 micrones sugería que no había dióxido de carbono presente.
Para investigar con más detalle, los investigadores realizaron más observaciones JWST en la longitud de onda de 12,8 micrones para medir la temperatura de TRAPPIST-1b mientras realizaba repetidas órbitas de su estrella. A medida que el exoplaneta se mueve hacia adelante, hacia los lados y detrás de la estrella, la luz cambiante revela cuánta luz infrarroja emite el exoplaneta, brindando a los astrónomos las herramientas para medir la distribución de temperatura en la superficie del exoplaneta.
Luego, compararon sus observaciones con diferentes modelos para tratar de descubrir qué estaban viendo. En contraste con el análisis de 15 micrones, que encontró una superficie desnuda y gris, el equipo de investigación encontró que las observaciones de 12,8 micrones eran más consistentes con una superficie desnuda cubierta de roca volcánica rica en minerales.
Esto podría indicar que TRAPPIST-1b tiene actividad tectónica o volcánica, o que el tirón gravitacional de la estrella y los otros exoplanetas en el sistema están estirando y comprimiendo a TRAPPIST-1b para mantener su interior caliente y fundido.
La otra interpretación de los datos es una atmósfera rica en dióxido de carbono. Esto puede conciliarse con las observaciones de 15 micrones por la presencia de una neblina que resulta en un fenómeno conocido como inversión térmica, por el cual el dióxido de carbono emite luz de 15 micrones en lugar de absorberla.
“Estas inversiones térmicas son bastante comunes en las atmósferas de los cuerpos del Sistema Solar, siendo quizás el ejemplo más similar la atmósfera brumosa de Saturnola luna Titán,” explica el astrónomo Michiel Min del Instituto Holandés de Investigaciones Espaciales.
“Sin embargo, se espera que la química en la atmósfera de TRAPPIST-1b sea muy diferente de la de Titán o de cualquiera de los cuerpos rocosos del Sistema Solar y es fascinante pensar que podríamos estar ante un tipo de atmósfera que nunca antes habíamos visto”.
Revelar cuál de estos escenarios, si alguno, está ocurriendo en TRAPPIST-1b, requerirá mucha más investigación. Pero el estudio destaca lo difícil que es descubrir qué está sucediendo en otros mundos, más allá del Sistema Solar.
La investigación del equipo ha sido publicada en Naturaleza Astronomía.