Los planetas alrededor de la débil estrella roja TRAPPIST-1, a solo 40 años luz de la Tierra, fueron detectados por primera vez por el telescopio TRAPPIST-South en el Observatorio La Silla de ESO en 2016. En el año siguiente, observaciones adicionales de telescopios terrestres, incluyendoEl Very Large Telescope de ESO y el Spitzer Space Telescope de la NASA, revelaron que no había menos de siete planetas en el sistema, cada uno aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra. Se llaman TRAPPIST-1b, c, d, e, f, gy h, con una distancia creciente desde la estrella central [1].
Ahora se han realizado más observaciones, tanto desde telescopios en tierra, incluida la instalación SPECULOOS casi completa en el Observatorio Paranal de ESO, como desde el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y el Telescopio Espacial Kepler. Un equipo de científicos dirigido por Simon Grimm en elLa Universidad de Berna en Suiza ahora ha aplicado métodos de modelado informático muy complejos a todos los datos disponibles y ha determinado las densidades de los planetas con mucha mayor precisión de lo que era posible antes [2].
Simon Grimm explica cómo se encuentran las masas: "Los planetas TRAPPIST-1 están tan juntos que interfieren entre sí gravitacionalmente, por lo que los tiempos en que pasan frente a la estrella cambian ligeramente. Estos cambios dependen de los planetas"masas, sus distancias y otros parámetros orbitales. Con un modelo de computadora, simulamos las órbitas de los planetas hasta que los tránsitos calculados concuerden con los valores observados y, por lo tanto, obtengan las masas planetarias ".
El miembro del equipo Eric Agol comenta sobre la importancia: "Un objetivo de los estudios de exoplanetas durante algún tiempo ha sido investigar la composición de los planetas que son similares a la Tierra en tamaño y temperatura. El descubrimiento de TRAPPIST-1 y las capacidades de las instalaciones de ESOen Chile y el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA en órbita han hecho esto posible, dándonos nuestra primera visión de lo que están hechos los exoplanetas del tamaño de la Tierra ".
Las mediciones de las densidades, cuando se combinan con modelos de las composiciones de los planetas, sugieren fuertemente que los siete planetas TRAPPIST-1 no son mundos rocosos yermos. Parecen contener cantidades significativas de material volátil, probablemente agua [3], que asciendehasta un 5% de la masa del planeta en algunos casos, una gran cantidad; en comparación, ¡la Tierra solo tiene aproximadamente un 0,02% de agua en masa!
"Las densidades, aunque son pistas importantes sobre las composiciones de los planetas, no dicen nada sobre la habitabilidad. Sin embargo, nuestro estudio es un importante paso adelante a medida que continuamos explorando si estos planetas podrían soportar la vida", dijo Brice-Olivier Demory, co-autor de la Universidad de Berna.
TRAPPIST-1b y c, los planetas más internos, es probable que tengan núcleos rocosos y estén rodeados de atmósferas mucho más gruesas que la de la Tierra. TRAPPIST-1d, mientras tanto, es el más ligero de los planetas con alrededor del 30 por ciento de la masa de la Tierra. Científicosno se sabe si tiene una gran atmósfera, un océano o una capa de hielo.
Los científicos se sorprendieron de que TRAPPIST-1e sea el único planeta en el sistema un poco más denso que la Tierra, lo que sugiere que puede tener un núcleo de hierro más denso y que no necesariamente tiene una atmósfera gruesa, un océano o una capa de hielo. Es misterioso queTRAPPIST-1e parece ser mucho más rocoso en su composición que el resto de los planetas. En términos de tamaño, densidad y la cantidad de radiación que recibe de su estrella, este es el planeta más similar a la Tierra.
TRAPPIST-1f, gyh están lo suficientemente lejos de la estrella anfitriona que el agua podría congelarse en hielo a través de sus superficies. Si tienen atmósferas delgadas, es poco probable que contengan las moléculas pesadas que encontramos en la Tierra, comodióxido de carbono.
"Es interesante que los planetas más densos no sean los más cercanos a la estrella, y que los planetas más fríos no puedan albergar atmósferas espesas", señala Caroline Dorn, coautora del estudio con sede en la Universidad de Zúrich, Suiza.
El sistema TRAPPIST-1 continuará siendo un foco para el escrutinio intenso en el futuro con muchas instalaciones en el suelo y en el espacio, incluido el telescopio extremadamente grande de ESO y el telescopio espacial James Webb de la NASA / ESA / CSA.
Los astrónomos también están trabajando arduamente para buscar más planetas alrededor de estrellas rojas débiles como TRAPPIST-1. Como explica el miembro del equipo Michaël Gillon [4]: "Este resultado resalta el enorme interés de explorar estrellas enanas ultrafrescas cercanas, como TRAPPIST-1- para los planetas terrestres en tránsito. Este es exactamente el objetivo de SPECULOOS, nuestra nueva búsqueda de exoplanetas que está a punto de comenzar a operar en el Observatorio Paranal de ESO en Chile ".
Notas
[1] Los planetas fueron descubiertos utilizando el TRAPPIST-South con base en tierra en el Observatorio La Silla de ESO en Chile; TRAPPIST-North en Marruecos; el telescopio espacial Spitzer de la NASA en órbita; el instrumento HAWK-I de ESO en el Very Large Telescope en elObservatorio Paranal en Chile; el UKIRT de 3,8 metros en Hawai; los telescopios Liverpool de 2 metros y William Herschel de 4 metros en La Palma en las Islas Canarias; y el telescopio SAA de 1 metro en Sudáfrica.
[2] Medir las densidades de los exoplanetas no es fácil. Necesitas saber tanto el tamaño del planeta como su masa. Los planetas TRAPPIST-1 se encontraron usando el método de tránsito, buscando pequeñas caídas en el brillode la estrella cuando un planeta pasa a través de su disco y bloquea algo de luz. Esto da una buena estimación del tamaño del planeta. Sin embargo, medir la masa de un planeta es más difícil, si no hay otros efectos, los planetas con diferentes masas tienen las mismas órbitas yno hay una forma directa de distinguirlos, pero hay una manera en un sistema de varios planetas: planetas más masivos perturban las órbitas de los otros planetas más que los más ligeros. Esto a su vez afecta el momento de los tránsitos. El equipo lideróSimon Grimm ha utilizado estos efectos complicados y muy sutiles para estimar las masas más probables para los siete planetas, en base a una gran cantidad de datos de tiempo y análisis y modelado de datos muy sofisticados.
[3] Los modelos utilizados también consideran volátiles alternativos, como el dióxido de carbono. Sin embargo, favorecen el agua, como vapor, líquido o hielo, como el componente más grande del material de la superficie de los planetas, ya que el agua es la fuente más abundante.de volátiles para discos protoplanetarios de abundancia solar.
[4] La instalación de telescopios de inspección SPECULOOS está casi completa en el Observatorio Paranal de ESO.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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