Desde su descubrimiento en 2016, los científicos planetarios han estado entusiasmados con TRAPPIST-1, un sistema donde siete planetas rocosos del tamaño de la Tierra orbitan una estrella fría. Tres de los planetas están en la zona habitable, la región del espacio donde el agua líquida puedefluyen en las superficies de los planetas. Pero dos nuevos estudios realizados por científicos en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona pueden llevar a los astrónomos a redefinir la zona habitable para TRAPPIST-1.
Los tres planetas en la zona habitable probablemente se enfrentan a un formidable oponente a la vida: partículas de alta energía arrojadas desde la estrella. Por primera vez, Federico Fraschetti y un equipo de científicos del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian han calculadoqué tan fuerte estas partículas están golpeando los planetas.
Mientras tanto, Hamish Hay, un estudiante graduado en el Laboratorio Lunar y Planatario, descubrió que el tira y afloja gravitacional que los planetas TRAPPIST-1 juegan entre sí está levantando mareas en sus superficies, posiblemente impulsando actividad volcánica o calentamientoocéanos aislados en hielo en planetas que, de lo contrario, son demasiado fríos para soportar la vida.
Tanto el artículo de Fraschetti como el estudio de Hay, "Mareas entre los planetas TRAPPIST-1", se publicaron recientemente en el Revista astrofísica .
protones punzantes
La estrella del sistema, TRAPPIST-1A, es más pequeña, menos masiva y 6,000 grados Fahrenheit más fría que nuestro sol de 10,000 grados. También es extremadamente activa, lo que significa que emite grandes cantidades de protones de alta energía, las mismas partículas que causanauroras en la tierra.
Fraschetti y su equipo simularon los viajes de estas partículas de alta energía a través del campo magnético de la estrella. Descubrieron que el cuarto planeta, el más interno de los mundos dentro de la zona habitable de TRAPPIST-1, puede estar experimentando un poderoso bombardeode protones
"El flujo de estas partículas en el sistema TRAPPIST-1 puede ser hasta 1 millón de veces más que el flujo de partículas en la Tierra", dijo Fraschetti.
Esto fue una sorpresa para los científicos, a pesar de que los planetas están mucho más cerca de su estrella que la Tierra del Sol. Las partículas de alta energía son transportadas a través del espacio a lo largo de campos magnéticos, y el campo magnético de TRAPPIST-1A está fuertemente enrollado alrededorla estrella.
"Espera que las partículas queden atrapadas en estas líneas de campo magnético bien envueltas, pero si introduce turbulencia, pueden escapar, moviéndose perpendicularmente al campo estelar promedio", dijo Fraschetti.
Las llamaradas en la superficie de la estrella causan turbulencias en el campo magnético, lo que permite que los protones naveguen lejos de la estrella. El lugar donde van las partículas depende de cómo el campo magnético de la estrella se aleja de su eje de rotación. En el TRAPPIST-En un sistema, la alineación más probable de este campo traerá protones energéticos directamente a la cara del cuarto planeta, donde podrían separar las moléculas complejas que se necesitan para construir vida, o tal vez podrían servir como catalizadores para la creación de estas moléculas.
Mientras que el campo magnético de la Tierra protege la mayor parte del planeta de los protones energéticos emitidos por nuestro sol, un campo lo suficientemente fuerte como para desviar los protones de TRAPPIST-1 necesitaría ser increíblemente fuerte, cientos de veces más poderoso que el de la Tierra. Pero esto no necesariamentedeletrear muerte para toda la vida en el sistema TRAPPIST-1.
Los planetas TRAPPIST-1 probablemente están bloqueados por mareas, por un lado, lo que significa que el mismo hemisferio de cada planeta siempre está de frente a la estrella, mientras que la noche perpetua envuelve al otro.
"Tal vez el lado nocturno todavía es lo suficientemente cálido para la vida, y no es bombardeado por la radiación", dijo Benjamin Rackham, investigador asociado del Departamento de Astronomía de la UA que no participó en ninguno de los estudios.
Los océanos también podrían proteger contra los protones destructivos de alta energía, ya que el agua profunda podría absorber las partículas antes de que destruyan los bloques de construcción de la vida. Las mareas elevadas en estos océanos e incluso en las rocas de los planetas podrían tener otras implicaciones interesantes para la vida.
Tugging Tides
En la Tierra, la luna eleva las mareas no solo en los océanos; las fuerzas de marea también deforman la forma esférica del manto y la corteza terrestres. En el sistema TRAPPIST-1, los planetas están lo suficientemente cerca que los científicos plantearon la hipótesis de que los mundos podríanestar levantando mareas unos de otros, como lo hace la luna con la Tierra.
"Cuando un planeta o luna se deforma por las mareas, la fricción en su interior creará calentamiento", dijo Hay, autor principal del segundo estudio.
Al calcular cómo la gravedad de los planetas de TRAPPIST-1 se tiraría y deformaría entre sí, Hay exploró la cantidad de calor que las mareas aportan al sistema.
TRAPPIST-1 es el único sistema conocido en el que los planetas pueden elevar mareas significativas entre sí porque los mundos están tan apretados alrededor de su estrella.
"Es un proceso tan único que nadie había pensado en detalle antes, y es sorprendente que en realidad sea algo que sucede", dijo Hay. En el pasado, los científicos solo habían considerado las mareas levantadas por la estrella.
Hay descubrió que los dos planetas internos del sistema se acercan lo suficiente como para elevar mareas poderosas entre sí. Es posible que el calentamiento de las mareas posterior sea lo suficientemente fuerte como para alimentar la actividad volcánica, que a su vez puede sostener atmósferas. Aunque TRAPPISTEs probable que los planetas más internos de -1 estén demasiado calientes en su lado del día para mantener la vida, una atmósfera alimentada por un volcán podría ayudar a mover algo de calor a su lado nocturno, que de otro modo sería demasiado frío, calentándolo lo suficiente como para evitar que los seres vivos se congelen.
El sexto planeta en el sistema, llamado TRAPPIST-1g, está experimentando tirones de las mareas tanto de la estrella como de los otros planetas. Es el único planeta en el sistema donde el calentamiento de las mareas debido a los otros planetas es tan fuerte como el causado porla estrella central. Si TRAPPIST-1g es un mundo oceánico, como Europa o Encelado en nuestro propio sistema solar, el calentamiento de las mareas podría mantener sus aguas calientes.
Los sistemas estelares enanos M como TRAPPIST-1 ofrecen a los astrónomos la mejor oportunidad para buscar vida fuera del sistema solar, y los estudios de Fraschetti y Hay pueden ayudar a los científicos a elegir cómo explorar el sistema en el futuro.
"Necesitamos entender realmente la idoneidad de estos sistemas para la vida, y los flujos de partículas energéticas y el calentamiento de las mareas son factores importantes para limitar nuestra capacidad de hacer eso", dijo Rackham.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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