Calculan la edad de TRAPPIST-1 y su sistema estelar

Un grupo de astrónomos ha calculado la edad de TRAPPIST-1. Como quizá sepas, en febrero de 2017 descubrimos que a su alrededor tiene siete planetas terrestres. Tres de ellos podrían ser habitables. La estimación de su edad es, por tanto, un dato que puede ser vital para saber si podría tener vida, o no…

La edad de TRAPPIST-1 indica que es más viejo que el Sistema Solar

edad de trappist-1

Este concepto artístico muestra un paisaje imaginario desde la superficie de uno de los planetas de TRAPPIST-1.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

Nuestro Sistema Solar se formó hace algo más de 4.600 millones de años. La Vía Láctea, por su parte, tiene unos 13.200 millones de años. Así que, como es de esperar, hay muchos sistemas estelares más viejos que el nuestro. Calcular la edad de TRAPPIST-1 no es nada sencillo. Es una enana roja ultrafría, por lo que los métodos clásicos que se aplican para medir la edad de las estrellas no funcionan demasiado bien.

Es un cúmulo de diferentes factores pero, para que nos entendamos, hasta ahora habíamos tenido estimaciones de TRAPPIST-1 que no eran nada útiles. Algunas indicaban que la estrella podía tener entre 500 millones y 10.000 millones de años de edad. Algunos intentos de acotar esa cifra un poco más sólo la reducían hasta los entre 3.000 y 8.000 millones de años. Aun así, seguimos moviéndonos en un abanico de edades muy amplio.

La edad de TRAPPIST-1 es un factor imprescindible. Con ella, podemos comprender su formación, evolución orbital y estabilidad de su sistema. También nos permite comprender la evolución de la superficie de sus planetas. Es decir, podríamos determinar cuál es el grado de habitabilidad de sus mundos. Con este objetivo, los astrónomos han llegado a la conclusión de que la edad del sistema es de unos 7.600 millones de años. Eso sí, hay que destacar que el margen de error sigue siendo considerable. Es de ± 2.200 millones de años.

El cálculo de la edad de TRAPPIST-1

Concepto artístico de los siete planetas de TRAPPIST-1, tal y como los veríamos con un telescopio ficticio e increíblemente potente.
Crédito: NASA

Para llegar a esta cifra, los astrónomos han tenido que jugar al gato y al ratón. Me explico. TRAPPIST-1 es ligeramente más brillante que la mayoría de estrellas de su tipo. Por lo que podría tratarse de una estrella extremadamente joven. Sin embargo, eso implicaría que su densidad debería ser mucho más baja de lo que se ha podido medir en las observaciones realizadas. Pero hay otra explicación para ese brillo. Podría ser señal de que la estrella tiene una metalicidad ligeramente más alta que la del Sol  (elementos más pesados que hidrógeno y helio).

Los modelos actuales de evolución de las estrellas más pequeñas, y de enanas marrones, sólo se aplican a astros con metalicidad como la del Sol. Así que no es posible separar edad y metalicidad de esta manera. Por lo tanto, los astrónomos se han fijado en otros factores, como la densidad estelar y el radio de la estrella (cuya medición puede verse distorsionada por la cantidad de manchas que tenga una estrella como TRAPPIST-1).

A todo esto hay que sumarle otras estimaciones con las que intentar acotar la edad de TRAPPIST-1. Por ejemplo, analizando las características gravitacionales de su superficie. Su metalicidad (de la que ha he hablado anteriormente), su movimiento y su rotación. Además, también está su actividad. Es aquí donde los astrónomos han podido evaluar mejor su edad. A pesar de la información publicada en el pasado, como la de sus posibles llamaradas violentas, lo cierto es que todo apunta a que es una estrella más vieja que el Sol.

Las implicaciones de la edad de TRAPPIST-1

Este concepto artístico muestra la posible superficie de TRAPPIST-1f.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Todo esto nos lleva a hacernos la pregunta lógica. ¿Qué consecuencias tiene esto? La primera, quizá, es que la conclusión de este estudio choca con mucha de la literatura publicada hasta el momento. De hecho, la has leído aquí mismo en Astrobitácora. Muchas de las estimaciones apuntaban a que TRAPPIST-1 es un sistema muy joven. Pero parece que no es así. Todo lo contrario, estamos hablando de una estrella que es un 50% más vieja que el Sol.

La primera pregunta es la estabilidad del sistema. Como ya he comentado en alguna ocasión, resulta que los siete planetas están casi en resonancia orbital. Algunos estudios planteaban la posibilidad de que esta configuración fuese altamente inestable más allá de mil millones de años. Es decir, era posible que estuviésemos viendo un sistema que, cósmicamente hablando, estaba abocado al fracaso.

Sin embargo, todo apunta a lo contrario. Estamos ante un sistema extremadamente estable en una escala de tiempo muy, muy larga. Incluso en la estimación más baja, lleva así más de 5.000 millones de años. Así que, suponiendo que la hipótesis sobre la edad de TRAPPIST-1 sea correcta, quiere decir que sus mundos han tenido mucho tiempo para poder desarrollar condiciones favorables para la vida… ¿o no?

La habitabilidad de los planetas de TRAPPIST-1

Esta tabla muestra la información de TRAPPIST-1, y también algunos datos del Sistema Solar.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Aquí es donde empezamos con las malas noticias… TRAPPIST-1 emite una cantidad de energía relativamente modesta en comparación a otras enanas rojas de su edad. Sin embargo, eso quiere decir que el entorno de partículas y radiación sigue siendo extremo. Es mucho más severo que el que podemos encontrar en el entorno de la Tierra. De hecho, es muy posible que la emisión de alta energía de TRAPPIST-1 haya tenido consecuencias devastadoras.

A lo largo de la existencia del sistema estelar, la estrella ha tenido tiempo suficiente para acabar con los océanos y atmósferas de todos los planetas menos TRAPPIST-1g y TRAPPIST-1h. Esa destrucción puede haberse visto favorecida por la interacción entre los campos magnéticos de los planetas y la estrella. El efecto de esa interacción es enviar el viento estelar directamente contra la superficie de los planetas.

Pero hay un pequeño motivo para la esperanza. Las estimaciones de las densidades de los planetas sugieren que están por debajo de la densidad de la Tierra. Es decir, seguramente se trata de planetas que son muy ricos en elementos volátiles. Así que podrían tener una enorme reserva de elementos que perder. Además, la evaporación de los océanos y la pérdida de hidrógeno daría como resultado una atmósfera rica en ozono y oxígeno, capaz de proteger al planeta de la radiación ultravioleta.

Poca información sobre los planetas

Comparación entre el tamaño del Sol y la estrella TRAPPIST-1.
Crédito: ESO

Los datos que tenemos en la actualidad no son suficientes para saber qué es lo que ha sucedido. Es posible que sólo los planetas TRAPPIST-1g y TRAPPIST-1h hayan sido los únicos capaces de retener sus atmósferas y océanos (si los tuvieran). Sin embargo, si realmente tienen grandes reservas de elementos volátiles, el resto de planetas también podrían tener todavía un entorno favorable para el desarrollo de la vida.

La única manera de saber si es así es esperar al lanzamiento de los telescopios de próxima generación. El telescopio espacial James Webb (será lanzado en 2018), tendrá la suficiente sensibilidad como para detectar si estos planetas tienen atmósferas similares a la de la Tierra. Suponiendo, claro está, que hayan logrado retenerlas. A partir de ahí, podemos dejar volar la imaginación. Si los planetas han logrado mantener sus atmósferas y océanos, TRAPPIST-1 podría ser un objetivo perfecto para buscar vida.

En 7.600 millones de años, que podría tener, ha habido multitud de oportunidades para que se desarrolle la vida en su superficie. No sabemos si hay vida en TRAPPIST-1. Ni siquiera estamos seguros de que sus planetas, salvo los dos más alejados, sean capaces de ofrecer condiciones óptimas para ser habitables. Pero estamos ante un sistema mucho más viejo que el Sistema Solar. Mucho tiempo para que la vida pueda haber dado sus primeros pasos…

¿Y ahora qué?

Una fantasía artística. Visita el sistema de TRAPPIST-1 en un tour pasando por TRAPPIST-1e.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Sabemos que no hay vida inteligente en TRAPPIST-1. El instituto SETI ya se encargó de considerar esa posibilidad. O, por lo menos, no hay nada que podamos detectar. Pero eso no quiere decir que no pueda haber formas de vida más simples. Algunos astrónomos creen que podríamos detectar la presencia de plantas, con los próximos telescopios, lejos del Sistema Solar. Así que el abanico de oportunidades existe.

La llegada de los telescopios de próxima generación va a suponer una revolución en el campo de la búsqueda de vida extraterrestre. Hay que esperar a la década de 2020, pero es posible que los resultados no tarden en llegar. ¿Cuántos sistemas como TRAPPIST-1 podría haber ahí fuera, esperando ser descubiertos? Quizá este en particular no sea habitable y sus planetas no hayan llegado a tener vida alguna en su larga historia, pero lo que aprendamos sobre él puede ayudarnos a dar con la respuesta a la gran pregunta… ¿Estamos solos en el universo?

El estudio es Adam J. Burgasser y Eric E. Mamajek; “On the Age of the TRAPPIST-1 System”. Prepublicado en arXiv el 7 de junio de 2017. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: arXiv

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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1 respuesta

  1. Arnoldo De la Hoz dice:

    Desde que salió la noticia del descubrimiento de este sistema solar he estado muy pendiente de las noticias relacionadas con él.

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