Si alguna vez encontraremos vida fuera de nuestro sistema solar, no será un descubrimiento instantáneo. Salvo para el posibilidad delgada de una civilización inteligente radiante un mensaje En nuestra dirección, la evidencia de los extranjeros probablemente vendrá de escudriñar los mundos rocosos cercanos mediante el uso de telescopios gigantes para estudiar sus atmósferas por gases que podrían insinuar viviendo, respirando algo viviendo invisible en la superficie del planeta. Esta no es una tarea fácil. Para estrellas como nuestro sol, ningún telescopio será capaz de hacerlo para una generación. Para estrellas más pequeñas, recientemente hemos desarrollado esta capacidad gracias a el telescopio espacial James Webb (JWST).
Es por eso Dos documentos Publicado el 8 de septiembre en el Cartas de diario astrofísico son tan emocionantes. Utilizando JWST, por primera vez, los astrónomos han logrado encontrar evidencia tentativa de una atmósfera en un planeta rocoso en una órbita de Clemente alrededor de otra estrella a unos 40 años luz de la Tierra. Llamado Trappist-1e, el planeta es uno de los siete pequeños mundos que orbitan a su estrella anfitriona, un enano rojo mucho más pequeño y más atenuación que nuestro sol. Los esfuerzos para encontrar atmósferas en cualquiera de estos planetas no han tenido éxito; Parece que los tres mundos más internos son rocas estériles despojadas de cualquier pozos de aire. Pero ahora, gracias a JWST, hemos visto que ese podría no ser el caso de Trappist-1e, el cuarto planeta de este sistema. Si hay vida en algún lugar, en este momento este mundo parece ser nuestra mejor opción de encontrarla.
“Estamos viendo algo tentador”, dice Ryan MacDonald en la Universidad de St Andrews en Escocia, coautor en los periódicos. “Si se confirma, es un gran problema. Tendríamos la primera atmósfera en una zona habitable Planeta Rocky más allá de nuestro propio sistema solar”.
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Los planetas del sistema Trappist-1 fueron descubiertos en 2016 y 2017 Por el científico de Exoplanet, Michaël Gillon, en la Universidad de Lieja en Bélgica y colegas que usan los planetas y planetesimales pequeños telescopio -sur (Trappist -South) en el Observatorio La Silla en Chile y el telescopio espacial Spitzer de la NASA. Esos descubrimientos mostraron que este sistema relativamente cercano era digno de la atención de los astrónomos. Contenía siete mundos rocosos cada uno aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra, varios de los cuales parecían estar en la zona habitable de la estrella, la región donde las temperaturas deberían ser correctas para el agua líquida y tal vez la vida, existir.
Para un enano rojo como Trappist-1, esta región es mucho más pequeña que nuestro propio sistema solar. De hecho, todos los planetas Trappist-1 encajarían cómodamente dentro de la órbita de Mercurio alrededor de nuestro propio sol. Sin embargo, esta proximidad a un enano rojo es problemático, ya que estas estrellas de Pipsqueak pueden golpear muy por encima de su peso desatando regularmente los arrebatos estelares violentos. Estrellas como Trappist-1 “emiten mucha radiación ultravioleta extrema” que puede Desprote las atmósferas de los mundos cercanosdice Yuka Fujii, una científica de Exoplanet en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, que no participó en los documentos. “No hemos confirmado los planetas en la zona habitable de enanos rojos pueden tener atmósferas”, dice ella. “Entonces, si hay una atmósfera en Trappist-1e, sería muy alentador”.
Si incluso una estrella, esta volátil puede apoyar mundos habitables, “significaría muchas más estrellas de las que creemos que pueden tener planetas con atmósferas”, dice Caroline Piaulet-Ghorayeb, un astrónomo de la Universidad de Chicago que ha estudiado el sistema Trappist-1.
Desde JWST Lanzado en diciembre de 2021los astrónomos han estado desesperados por usar su visión infrarroja inigualable para sondear sistemas como Trappist-1. Hacerlo requiere mirar la estrella durante largos períodos de tiempo a medida que cada planeta completa una órbita, hasta aproximadamente 19 días para el planeta más externo, y cruza frente a la estrella en relación con nosotros. Esto se conoce como un tránsito, y cuando esto sucede, JWST puede ver la luz de la estrella que pasa sobre el planeta. Si hay una atmósfera presente, la señal parece notablemente diferente a la de una roca desnuda, como el mercurio, ya que la luz pasa a través de la atmósfera y se dispersa por cualquier gas a flote en los cielos alienígenas, un proceso llamado espectroscopía de transmisión.
Hasta ahora, las cosas no parecían prometedoras. Reconocimiento de Trappist-1 B, C y D ha encontrado Sin atmósferasdejando a algunos preguntarse si alguno de los planetas Trappist-1 era potencialmente habitable. “Era optimista de que veríamos atmósferas en la mayoría de los planetas en el sistema”, dice MacDonald. “Realmente esperamos que Trappist-1e sea el indicado”.
El análisis del equipo implicó cuatro tránsitos de Trappist-1e observados en 2023. Los datos descartaron que el planeta tuviera una atmósfera súper gruesa, como la de Júpiter, llena de hidrógeno y helio, algo que no esperaríamos de un mundo rocoso del tamaño de una tierra de todos modos. Las señales que los investigadores vieron de la estrella eran consistentes con una atmósfera que contenía nitrógeno y metano pero carecía de dióxido de carbono, descartando el planeta como CO2-Dominado Orbe como Venus o Marte. “Quizás el análogo más cercano en nuestro propio sistema solar sería [Saturn’s moon] Titán “, dice MacDonald, aunque señala que una atmósfera de tierra también es una posibilidad.
El equipo no pudo descartar por completo que Trappist-1e es una roca estéril como sus hermanos internos, sin embargo, en parte debido a la interferencia de su estrella hiperactiva. “Es igualmente probable si hay una atmósfera o no”, dice Ana Glidden, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, el autor principal de uno de los documentos, pero de manera crucial, estos son las mejores probabilidades que los astrónomos han encontrado para cualquiera de los mundos de Trappist-1. Si hay una atmósfera, el equipo sugiere que sería “secundario” como el de la Tierra, formado a través de erupciones volcánicas y otros procesos después de que el planeta perdió su sobre inicial “primaria” de gas al principio de su existencia.
El equipo calcula que, según su distancia desde la estrella, Trappist-1e también podría ser un mundo relativamente fresco, posiblemente con océanos de agua líquida o extensiones de hielo congeladas en su superficie. Todos los planetas Trappist-1 están bloqueados por la marea, lo que significa que la misma cara siempre apunta a la estrella anfitriona, pero Trappist-1e podría tener un océano sustancial en su lado “Starward”. “Podría congelarse excepto en el punto subestelar”, donde las temperaturas serían más cálidas, dice Glidden. Tal mundo, agrega, podría parecerse a un globo ocular sin tapa, un alumno oscuro y oceánico rodeado de un iris de hielo brillante y reluciente.
Tan alienígena y sobrenatural que sea esto, todavía haría que Trappist-1e sea el mundo más prometedor de los mundos de Trappist-1 para organizar la vida. Sarah McIntyre, una científica de Exoplanet y fundadora de la empresa de astrofísica australiana Beyond Exo, ha sugerido previamente que el campo magnético del planeta podría ser similar a la de la Tierra; Junto con su temperatura estimada tostada, que haría que Trappist-1e sea posiblemente el objetivo astrobiológico más atractivo en nuestros catálogos celestiales. “[TRAPPIST]-1e definitivamente fue un precursor para mí “, dice. Dice. No se ha encontrado un mejor sistema planetario más susceptible al escrutinio de JWST en nuestro bolsillo de la Galaxia, dice Gillon, y Trappist-1e puede ser su joya de la corona.” No hay nada comparable “, dice.” En el régimen de tamaño de la Tierra, este es el mejor objetivo “.
JWST también ha estado observando Trappist-1F, G y H en el sistema por signos de una atmósfera, y se espera que los resultados de esos otros mundos aparezcan dentro del próximo año. Pero para Trappist-1e, los astrónomos aún necesitan mirar el planeta con más detalle, y ya lo están haciendo. En este momento se está realizando una campaña de seguimiento para observar 15 tránsitos más del planeta. “Estamos a medio camino”, dice Nérstor Espinoza de la Universidad Johns Hopkins en Maryland, autor principal en el otro periódico Trappist-1e. “Las observaciones deben hacerse este año, con suerte en diciembre”. Los resultados deben publicarse en 2026. “El próximo año será emocionante para Trappist-1e”, dice Espinoza.
Esos próximos resultados podrían ser fascinantes. Los seguimientos usan una alineación fortuita con el planeta más interno, Trappist-1B, para reducir parte del ruido de la estrella y mejorar exactamente qué tipo de atmósfera Trappist-1e tiene. “Si hay una atmósfera, lo veremos”, dice MacDonald.
Y si los seguimientos aseguran el caso de una atmósfera en 1e, o si uno de los otros planetas resulta tener uno, para el caso,Comenzará una nueva eraen el que los astrónomos prodigan esos objetivos con atención de JWST y otros telescopios de próxima generación. “Si confirmamos una atmósfera y detectamos diferentes gases, sería muy fácil aprobar un programa muy grande para cavar y superar 50 o 100 tránsitos”, dice MacDonald. “Es increíblemente emocionante estar en este momento. Es la razón por la que entré en la astronomía, para ver planetas potencialmente habitables”.
Por supuesto, sigue existiendo la posibilidad de que todos los planetas Trappist-1 sean rocas desnudas. Quizás los indicios de aire en Trappist-1e son otra travesura estelar de la problemática estrella del planeta. Eso sería decepcionante, y reforzaría el caso de que los enanos rojos no son tan hospitalarios con la vida como muchos astrónomos esperaban.
De cualquier manera, la siguiente fase de la búsqueda de habitabilidad en los exoplanetas, es decir, en busca de atmósferas en planetas como la tierra en órbita de las estrellas como nuestro sol, no llegará realmente hasta la década de 2040, cuando la NASA lance su lanza su Observatorio de mundos habitablesun telescopio espacial gigante construido desde cero hasta mundos prometedores de sondeo alrededor de otras estrellas. Será el primer telescopio capaz de imaginar directamente los planetas de la Tierra alrededor de las estrellas del sol para buscar signos de vida. “Para empujar hacia los planetas realmente similares a la Tierra, necesitamos un telescopio espacial de próxima generación”, dice Laura Kreidberg, científica de Exoplanet en el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania.
Para recapitular: dentro de un año, debemos saber si alguno de los planetas Trappist-1 tiene atmósferas. Al final de la década, podríamos saber si tienen una mezcla de gases que sugieren signos de vida. Pero “tendremos que ser pacientes” en nuestra búsqueda de cualquier Tierra de azul verdadero 2.0, dice Gillon. Todavía no hay duda de que estamos entrando en un momento extremadamente emocionante, donde la posibilidad de encontrar vida más allá del sistema solar está a nuestro alcance; Estas observaciones trappist-1e representan un paso pequeño e importante hacia ese futuro. “Para usar una analogía, tenemos el cohete para ir a la luna, y con estos resultados, sabemos que funciona”, dice Gillon. Ese momento fundamental de “salto gigante” podría no estar demasiado lejos.