Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA han realizado el primer estudio espectroscópico de los planetas del tamaño de la Tierra d, e, f y g dentro de la zona habitable alrededor de la estrella cercana TRAPPIST-1. Este estudio es un seguimiento deObservaciones del Hubble realizadas en mayo de 2016 de las atmósferas de los planetas interiores TRAPPIST-1 by c.
Hubble revela que al menos tres de los exoplanetas d, e y f no parecen contener atmósferas hinchadas y ricas en hidrógeno similares a los planetas gaseosos como Neptuno.
Se necesitan observaciones adicionales para determinar el contenido de hidrógeno de la atmósfera del cuarto planeta g. El hidrógeno es un gas de efecto invernadero, que sofoca un planeta que orbita cerca de su estrella, haciéndolo caliente e inhóspito para la vida. Los resultados, en cambio, favorecenatmósferas más compactas como las de la Tierra, Venus y Marte.
Al no detectar la presencia de una gran abundancia de hidrógeno en las atmósferas de los planetas, Hubble está ayudando a allanar el camino para el telescopio espacial James Webb de la NASA, programado para lanzarse en 2019. Webb investigará más profundamente en las atmósferas planetarias, buscandogases más pesados como dióxido de carbono, metano, agua y oxígeno. La presencia de tales elementos podría ofrecer indicios de si la vida podría estar presente o si el planeta fuera habitable.
"Hubble está haciendo el trabajo de reconocimiento preliminar para que los astrónomos que usan Webb sepan por dónde empezar", dijo Nikole Lewis del Space Telescope Science Institute STScI en Baltimore, Maryland, co-líder del estudio Hubble ". Eliminar uno posibleel escenario para la composición de estas atmósferas permite a los astrónomos del telescopio Webb planificar sus programas de observación para buscar otros posibles escenarios para la composición de estas atmósferas ".
Los planetas orbitan una estrella enana roja que es mucho más pequeña y más fría que nuestro Sol. Los cuatro mundos alienígenas son miembros de un sistema de siete planetas alrededor de TRAPPIST-1. Las siete órbitas planetarias están más cerca de su estrella anfitriona que Mercurioes a nuestro Sol. A pesar de la proximidad de los planetas a TRAPPIST-1, la estrella es mucho más fría que nuestro Sol que podría existir agua líquida en las superficies de los planetas.
Dos de los planetas fueron descubiertos en 2016 por TRAPPIST el pequeño telescopio de planetas y planetesimales en tránsito en Chile. El telescopio espacial Spitzer de la NASA y varios telescopios terrestres descubrieron cinco adicionales, aumentando el número total a siete. El TRAPPIST-1El sistema se encuentra a unos 40 años luz de la Tierra.
"Nunca nadie hubiera esperado encontrar un sistema como este", dijo la miembro del equipo Hannah Wakeford de STScI. "Todos han experimentado la misma historia estelar porque orbitan la misma estrella. Es una mina de oro para la caracterización de la Tierra".mundos de tamaño ".
Las observaciones del Hubble aprovecharon el hecho de que los planetas se cruzan frente a su estrella cada pocos días. Usando la cámara de campo ancho 3, los astrónomos realizaron observaciones espectroscópicas en luz infrarroja, buscando la firma de hidrógeno que se filtraría a través de una hinchada, atmósfera extendida, si estuviera presente. "Los planetas están lo suficientemente cerca de su estrella anfitriona, y tienen períodos orbitales muy cortos, lo que significa que hay muchas oportunidades para hacer observaciones", dijo Lewis.
Aunque Hubble no encontró evidencia de hidrógeno, los investigadores sospechan que las atmósferas planetarias podrían haber contenido este elemento gaseoso liviano cuando se formaron por primera vez. Los planetas pueden haberse formado más lejos de su estrella madre en una región más fría del disco protostellar gaseoso queuna vez rodeó la estrella infantil.
"El sistema es dinámicamente estable ahora, pero los planetas no podrían haberse formado en este paquete apretado", dijo Lewis. "Ahora están demasiado juntos, por lo que deben haber migrado a donde los vemos. Sus atmósferas primordiales,en gran parte compuesto de hidrógeno, podría haberse evaporado a medida que se acercaban a la estrella, y luego los planetas formaron atmósferas secundarias ".
En contraste, los planetas rocosos en nuestro sistema solar probablemente se formaron en la región más caliente y seca más cercana al Sol. "No hay análogos en nuestro sistema solar para estos planetas", dijo Wakeford. "Una de las cosas que los investigadores están encontrandoes que muchos de los exoplanetas más comunes no tienen análogos en nuestro sistema solar. Por lo tanto, las observaciones del Hubble son una oportunidad única para explorar un sistema inusual ".
El equipo del Hubble planea realizar observaciones de seguimiento en luz ultravioleta para buscar rastros de hidrógeno que escapen de las atmósferas de los planetas, producidos a partir de procesos que involucran agua o metano en sus atmósferas.
Los astrónomos usarán el telescopio Webb para ayudarles a caracterizar mejor esas atmósferas planetarias. Los exoplanetas pueden poseer una variedad de atmósferas, al igual que los planetas terrestres de nuestro sistema solar.
"Uno de estos cuatro podría ser un mundo acuático", dijo Wakeford. "Uno podría ser un exo-Venus, y otro podría ser un exo-Marte. Es interesante porque tenemos cuatro planetas que están a diferentes distancias de la estrella. Para que podamos aprender un poco más sobre nuestro propio sistema solar diverso, porque estamos aprendiendo sobre cómo la estrella TRAPPIST ha impactado su matriz de planetas ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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