Gracias al telescopio James Webb, se ha obtenido el análisis de TRAPPIST-1 b. Es la primera vez que se obtiene el espectro de un mundo de este interesante sistema estelar. Allí, tres de los planetas están en la zona habitable de su estrella, si bien no es el caso de TRAPPIST-1 b…
El análisis de TRAPPIST-1 b muestra un planeta infernal
El sistema de TRAPPIST-1, a 40 años-luz del Sistema Solar, es muy interesante. Siete planetas, de un tamaño similar al de la Tierra, girando alrededor de una enana roja. Con la ayuda del telescopio James Webb, se ha conseguido realizar un análisis más detallado de TRAPPIST-1 b. Es el planeta más cercano a su estrella. En estas nuevas observaciones, se han obtenido indicios sobre cómo una estrella puede afectar a las observaciones de exoplanetas en la zona habitable de estrellas frías. Es en esa zona habitable donde puede haber agua líquida en la superficie.
Los investigadores han explicado que, en el análisis de TRAPPIST-1 b, no han visto señales de que tenga atmósfera. Por lo que podría ser una roca sin atmósfera, o bien tener nubes altas, o bien tener una molécula muy pesada, como el dióxido de carbono, que hace que la atmósfera sea demasiado pequeña como para detectarla. Lo que ven, sin dudas, es que la estrella es el efecto dominante de las observaciones. Es algo que también afectará a las observaciones del resto de planetas del sistema. Así que han centrado su atención en eso.
Buscaron entender cuál es el impacto de la estrella central en las observaciones del sistema planetario de TRAPPIST-1. Es imprescindible para entender cómo mitigar su impacto al observar los mundos a su alrededor, y así poder analizar los mundos TRAPPIST-1 d, e y f en busca de atmósferas. Para entender cómo es TRAPPIST-1 b, los investigadores han usado una técnica llamada espectroscopia de transmisión. Se analiza la luz de una estrella, al pasar por la atmósfera de un exoplaneta, para determinar su composición.
La utilidad de la espectroscopia
Esto permite determinar cuáles son las moléculas y átomos presentes en la atmósfera del planeta. La conclusión más importante del estudio es que el impacto de la actividad de la estrella, y su contaminación, es muy significativo y afecta a la hora de determinar la naturaleza del exoplaneta que se analiza. La contaminación estelar es la influencia de las propias características de la estrella, cosas como las manchas estelares y regiones brillantes. Es algo que afecta a las mediciones de un planeta y puede crear falsas señales, que pueden provocar falsos positivos.
Es decir, que se cree detectar una molécula en particular, en la atmósfera de un mundo, cuando en realidad es culpa de la actividad de la estrella. El resultado destaca la importancia de tener en cuenta la contaminación estelar al planificar las observaciones de sistemas de exoplanetas. Esto es especialmente cierto en aquellos casos que sean como el de TRAPPIST-1, de mundos que estén en torno a una enana roja. Este tipo de estrellas pueden ser muy activas en términos de manchas estelares y de actividad de llamaradas.
Los siete planetas de TRAPPIST-1 resultan muy interesantes al pensar en que se pueda estudiar cómo son las atmósferas de mundos similares a la Tierra. En el caso de TRAPPIST-1 b, la proximidad a su estrella hace que sea un mundo que está en condiciones mucho más duras que las del resto de planetas. Recibe cuatro veces más radiación que la Tierra del Sol. Su temperatura en superficie es de entre 120 y 220 ºC. Sin embargo, si TRAPPIST-1 b tuviese una atmósfera, sería la más fácil de detectar y describir de todos los planetas.
El análisis de TRAPPIST-1 b es útil para el resto de mundos del sistema
Como TRAPPIST-1 b es el planeta más cercano a su estrella, y el más cálido, su tránsito (su paso por delante de la estrella) crea una señal más fuerte. Esto hace que TRAPPIST-1 b sea un objetivo clave, pero difícil de observar. Para tener en cuenta el impacto de la contaminación estelar, el equipo ha llevado a cabo dos análisis diferentes de la atmósfera. En uno, se eliminó la contaminación estelar antes de estudiar los datos. En el segundo, se incluyó con la atmósfera planetaria. Ambos casos apuntan en la misma dirección y dejan pocas dudas.
El espectro de TRAPPIST-1 b se puede encajar y modelar simplemente con la contaminación estelar. Esto indica que el planeta no parece tener una atmósfera destacable. Este resultado es muy valioso, porque le dice a los científicos qué tipos de atmósferas son incompatibles con los datos observados. Aunque se ha descartado que TRAPPIST-1 b tenga grandes atmósferas, no se descarta por completo que pueda tener una atmósfera más fina, rica en dióxido de carbono, metano o agua pura. También podría ser similar a la de Titán, el satélite de Saturno.
Estos resultados son el primer espectro de un planeta del sistema de TRAPPIST-1 y encajan con observaciones anteriores de TRAPPIST-1 b (y su hemisferio diurno) realizadas con el telescopio James Webb. El estudio de TRAPPIST-1 seguirá en los próximos años, porque estamos hablando de un lugar tremendamente interesante. Tres de sus mundos están en su zona habitable y podrían reunir los requisitos necesarios para ser habitables. Es cuestión de tiempo que se publiquen más estudios profundizando en esos aspectos.
Estudio
El estudio es O. Lim, B. Benneke, R. Doyon et al.; «Atmospheric Reconnaissance of TRAPPIST-1 b with JWST/NIRISS: Evidence for Strong Stellar Contamination in the Transmission Spectra». Publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters el 22 de septiembre de 2023. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
