TRAPPIST-1: sus siete planetas y el valor de su descubrimiento

La NASA en febrero de 2017 el descubrimiento de un sistema estelar, TRAPPIST-1, que contiene siete planetas parecidos a la Tierra. Es una de las noticias más importantes en la búsqueda de exoplanetas en tiempos recientes, pero hay que ponerla en perspectiva. ¿Qué implica este descubrimiento?

TRAPPIST-1: Un “viejo” conocido

TRAPPIST-1: sus siete planetas y el valor de su descubrimiento

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

Comencemos por decir que TRAPPIST-1 no es un sistema estelar nuevo. En Mayo de 2016 ya hablé de él aquí en Astrobitácora. En aquel momento, habíamos encontrado tres planetas parecidos a la Tierra. Ahora, en posteriores observaciones, se ha confirmado que hay un total de siete planetas alrededor de esta pequeña enana roja ultrafría. Es decir, hemos añadido 4 planetas al sistema de TRAPPIST-1, pero no es un sistema completamente nuevo.

La estrella es una enana roja ultrafría. Como quizá sepas, las enanas rojas son las más numerosas del Universo. Suponen alrededor del 70% de todas las estrellas que podemos encontrar. Son mucho más pequeñas que el Sol y tienen una longevidad muchísimo más grande. Mientras el Sol vivirá unos 10.000 millones de años, una enana roja puede vivir billones de años. Eso quiere decir que son candidatos muy interesantes para el estudio. Sus planetas tendrán condiciones estables durante muchísimo tiempo, por lo que podrían desarrollar vida en algún momento de su existencia.

TRAPPIST-1 es una estrella muy pequeña. Tiene un tamaño similar al de Júpiter (solo tiene un 8% del tamaño del Sol), pero es mucho más masiva que el planeta. Decimos que es ultrafría porque su temperatura en superficie ronda los 2.500ºC. La del Sol, en contraposición, ronda los 5.800ºC. TRAPPIST-1 es tan pequeña que se ha llegado a elucubrar que podría estar cerca del tamaño mínimo de una estrella.

Siete planetas, siete posibilidades

Los planetas que descubrimos en otros sistemas reciben el nombre de su estrella y una letra minúscula, comenzando por la b. Así, TRAPPIST-1b fue el primer planeta descubierto en ese sistema, mientras TRAPPIST-1h el último. Normalmente, la letra sólo indica el orden de descubrimiento, pero no la distancia a su estrella. Así, un planeta que tenga la letra b puede estar mucho más lejos que el d.

TRAPPIST-1b, TRAPPIST-1c y TRAPPIST-1d

Este concepto artístico muestra el sistema de TRAPPIST-1, teniendo en cuenta los datos que conocemos.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Por suerte para nosotros, en el caso de TRAPPIST-1, la letra de estos siete planetas sí nos indica su distancia. TRAPPIST-1b es el más cercano de todos a su estrella. Tarda 1’51 días en completar su órbita. Como TRAPPIST-1 es una enana roja, las órbitas de sus planetas son mucho más cercanas que las del Sistema Solar. Se encuentra a 0,011 UA de distancia; 1 UA es 1 unidad astronómica. Es la fórmula que se usa para referirse a la distancia que separa la Tierra del Sol (149,5 millones de kilómetros). Sabemos que TRAPPIST-1b tiene un radio un 9% más grande que el de la Tierra, y el 85% de la masa de nuestro planeta.

Por su parte, TRAPPIST-1c es el segundo planeta más alejado. Tarda 2,42 días en completar una órbita a su alrededor. Está a 0,015 UA de distancia de su estrella. Su tamaño es sólo un 6% superior al de la Tierra. Sin embargo, tiene un 38% más de masa que nuestro mundo. De hecho, es el planeta más masivo que podemos encontrar en este sistema estelar (aunque no el más grande en cuanto a tamaño).

TRAPPIST-1d tarda 4,05 días en completar su órbita. Está a 0,021 UA de distancia y tiene el 77% del radio de la Tierra. Tiene el 41% de la masa de nuestro planeta.

TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f y TRAPPIST-1g

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

Estos tres planetas son los más interesantes del grupo. Los tres se encuentran dentro de la zona habitable de la estrella. Aunque los siete podrían tener las condiciones para tener agua líquida en su superficie, estos son los tres que se encuentran a la distancia ideal para que sea así. Es decir, en el caso de los planetas b, c, d y h, podría haber agua líquida en su superficie si se dan ciertas condiciones (especialmente en cuanto a sus atmósferas).

En este caso, sin embargo, por su distancia a TRAPPIST-1, e, f y g son los que tienen la mayor posibilidad de tener agua líquida. Como seguramente sepas, creemos que el agua es un elemento clave para la aparición de la vida. Pero sigamos con los planetas antes de entrar en otras consideraciones. TRAPPIST-1e tarda 6,10 días en completar su órbita. Se encuentra a una distancia de 0,028 UA de su estrella. Tiene el 92% del radio de nuestro planeta, y el 62% de su masa.

Mientras que TRAPPIST-1f tarda 9,21 días en completar una vuelta alrededor de la estrella, a una distancia de 0,037 UA. Tiene un radio un 4% más grande que el de la Tierra, y el 68% de su masa y TRAPPIST-1g tarda 12,35 días en completar una órbita alrededor de su estrella, a 0,045 UA de distancia. Tiene un radio un 13% superior al de la Tierra (y, por tamaño, es el más grande del sistema). Además, también tiene un 34% más de masa que nuestro planeta.

TRAPPIST-1h

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

Finalmente, fuera ya de la zona habitable de TRAPPIST-1, nos encontramos con otro mundo: TRAPPIST-1h. Es el planeta más alejado de la estrella y todavía hay cierta incertidumbre respecto a cómo es. Su órbita no se ha podido calcular con exactitud, pero se estima que es de unos 20 días. Le separa una distancia aproximada de unas 0,06 UA. Sabemos que tiene el 76% del radio de la Tierra, pero lo que no se ha podido determinar, por ahora, es cuál es la masa de este mundo.

¿Qué estamos viendo?

Este concepto artístico fue publicado en mayo de 2016. Muestra la superficie imaginaria de uno de los mundos de TRAPPIST-1.
Crédito:
ESO/M. Kornmesser

Así que tenemos una enana roja ultrafría con siete planetas a su alrededor. Los siete son mundos rocosos y podrían tener agua líquida en su superficie. Sin embargo, sólo hay tres que estén dentro de la zona habitable (TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f y TRAPPIST-1g). Son los que, en principio, tienen las mejores condiciones para que podamos encontrar agua líquida en ellos, y por tantos los que tienen un mayor potencial de poder reunir las condiciones necesarias para albergar vida.

Este descubrimiento es importantísimo por diversos factores. Por un lado, las enanas rojas son las estrellas más numerosas del universo. Encontrar un sistema de estas características (con siete mundos rocosos) invita a pensar que podría haber muchas otras enanas rojas que, al menos, tengan un mundo rocoso a su alrededor. Además, hasta ahora no nos habíamos encontrado con un sistema estelar compuesto solo por planetas rocosos.

La mayor parte de los exoplanetas descubiertos suelen ser lo que llamamos Júpiteres calientes (o templados). Es decir, planetas gaseosos, muy grandes (de un tamaño muy similar al de Júpiter) y que se encuentran muy cerca de su estrella. Son los más fáciles de detectar, y por tanto no es sorprendente. Sin embargo, a medida que van mejorando nuestras herramientas y nuestra tecnología, vamos observando mundos más pequeños, más parecidos a la Tierra.

La importancia de encontrar planetas rocosos

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

Cada mundo rocoso que encontramos, especialmente si está en la zona habitable de su estrella, nos ayuda a comprender mejor cómo es el universo. Estudiándolos, podemos comprender mejor cuál es el proceso de formación planetaria. Por ejemplo, en el caso de TRAPPIST-1, sus seis planetas más cercanos tienen una particularidad. Los seis tienen una órbita casi resonante. Es decir, podemos expresar cuantas vueltas completan (en comparación al resto) con números casi enteros.

Para que no te pierdas, el ejemplo más cercano lo tenemos en los satélites Ganímedes, Europa e Ío de Júpiter. Los tres están en resonancia orbital, de tal manera que por cada 4 vueltas de Ío, Europa completa 2, y Ganímedes completa 1 alrededor de Júpiter. En el caso de TRAPPIST-1, con esos seis planetas se da el mismo fenómeno, aunque no llegamos a poder utilizar números enteros. Quiere decir que, seguramente, se formaron lejos de su estrella y, algún tiempo después, se movieron hasta llegar a sus órbitas actuales.

Una de las grandes ventajas de TRAPPIST-1 es su cercanía. Se encuentra a sólo 39 años-luz de distancia (en la escala cósmica, podría decirse que es como el jardín de nuestra casa). Así que vamos a tener la oportunidad de analizar la atmósfera de esos planetas con nuestros telescopios. En cuestión de tiempo, podremos determinar si esas atmósferas tienen oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, dióxido de carbono… y también podremos estimar si hay agua líquida en ellos. Es decir, no sólo tenemos el hecho de estar ante un sistema estelar compuesto enteramente por planetas rocosos, si no que además son un objetivo perfecto para ser estudiados.

El inconveniente de las enanas rojas

Concepto artístico de TRAPPIST-1 y alguno de sus planetas.
Crédito: NASA

Hay una cuestión a la que los astrónomos tendrán que hacer frente tarde o temprano. La zona habitable de las enanas rojas es un auténtico jaleo. Resulta que, por su cercanía a su estrella, los planetas que se encuentran en ella suelen experimentar acoplamiento de marea. Es decir, tardan tanto tiempo en girar sobre sí mismos como en dar una vuelta alrededor de su astro. Es el mismo fenómeno que podemos observar con la Luna y la Tierra. Nuestro satélite siempre nos muestra el mismo hemisferio.

En el caso de un planeta, eso quiere decir que un hemisferio está iluminado permanentemente, y el otro en constante oscuridad. Así que, aún estando en la zona habitable, podría ser un mundo incompatible con la vida porque un hemisferio sea demasiado cálido y el otro demasiado frío. Hay ciertos mecanismos (como la presencia de una atmósfera suficientemente densa, que a su vez necesita un campo magnético intenso para retenerla) que podrían provocar que la temperatura de todo el planeta sea la apropiada, pero no sabemos si sucede en TRAPPIST-1.

No caigas en la trampa de algunos medios

Por tamaño y masa, Venus es un mundo parecido a la Tierra. También está en la zona habitable, pero dista mucho de ser un mundo que pueda albergar vida…
Crédito: NASA

En más de una página, habrás visto que la importancia de la noticia se ha centrado en que estos planetas podrían albergar vida. Es cierto que tres de ellos, por lo menos, podrían reunir muchas condiciones para albergar vida, pero no es lo más importante. Todavía hay muchas cosas que no conocemos como para poner el foco en la posibilidad de vida. Valga un ejemplo. Para un hipotético científico de otra estrella, el Sistema Solar tiene tres planetas rocosos en su zona habitable que podrían albergar vida. Uno es la Tierra (obviamente). Los otros dos son Venus y Marte…

Venus tiene un tamaño y una masa muy similar al de la Tierra (95% de radio y 82% de masa). Sin embargo, tiene una presión atmosférica 90 veces la de nuestro planeta, y la temperatura en su superficie ronda los 500ºC. Eso sin hablar de que, evidentemente, no hay ni rastro de agua líquida. Es evidente que dista mucho de reunir las condiciones necesarias para que pueda haber vida en su superficie.

Marte, por su parte, también está en la zona habitable, tiene un 53% del radio y un 11% de la masa de nuestro planeta. Sin embargo, tampoco se dan las condiciones necesarias para albergar vida. Dicho de otra manera, decir que el descubrimiento de TRAPPIST-1 es importante porque podría haber vida en sus planetas es equivocado. De momento sólo sabemos que tienen un tamaño parecido al de la Tierra. No sabemos ni sus condiciones, ni si tienen atmósferas respirables, ni agua líquida, ni…

Entonces, ¿con qué tenemos que quedarnos?

Una de las grandes preguntas de la astronomía es saber si estamos solos en el universo. Cada descubrimiento que realizamos nos acerca un poco más a responder esa pregunta. Hace sólo unas décadas, allá por la década de 1950, una de las teorías más populares era que la mayor parte de estrellas no tienen planetas a su alrededor. Ahora, sin embargo, todo apunta a que hay más planetas que estrellas. Sí, seguro que hay estrellas solitarias, pero también hay otras, como el Sol y TRAPPIST-1, que tienen más de un planeta a su alrededor.

En 2018, con el lanzamiento del telescopio James Webb, probablemente podremos estudiar los mundos de TRAPPIST-1 de manera individual. Así, tendremos la oportunidad de analizar sus atmósferas. Quizá encontremos oxígeno, quizá incluso ozono. Con el tiempo, a lo mejor determinamos que algunos de los elementos presentes son fruto de la actividad biológica. Sea como fuere, el camino que nos queda por delante es muy interesante.

Este vídeo de la NASA te permite observar el sistema de TRAPPIST-1 desde la superficie de TRAPPIST-1d. Por las características del sistema, es muy probable que los otros seis planetas sean visibles desde los diferentes mundos que lo componen…

 

 

Todavía no hemos encontrado vida en otros mundos. Ni parece que estemos cerca de hacerlo en el futuro cercano. Pero descubrimientos como el de Proxima b (un planeta similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri, la estrella más cercana al Sol), y el de TRAPPIST-1, nos invitan a mirar al futuro con optimismo. Hace sólo unas décadas ni siquiera pensábamos que los planetas abundasen en el universo. ¿Quién sabe qué descubrimientos haremos en los próximos años?

El estudio es Michael Gillon et al., “Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf TRAPPIST-1”. Publicado en la revista Nature el 22 de febrero de 2017.

Referencias: NASA, NASA Exoplanets, Spitzer

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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13 Respuestas

  1. Paulino dice:

    Fantástico documentación. Digno de mención, me has recordado por un momento al maestro Carl Sagan.

  2. Jose antonio dice:

    Para un neofito en estos temas me a entusiasmado mucho tu articulo . ! un 10!

  3. Miguel dice:

    Excelente artículo, de verdad, Alex. Felicidades.

  4. Alberto dice:

    Sea como fuere, es un impresionante descubrimiento. El hecho de que con el próximo telescopio James Webb podamos averiguar mas sobre estos “vecinos” galácticos no me deja esperar a que llegue el día de su puesta en funcionamiento.

  5. ARNOLDO JOSE DE LA HOZ dice:

    Cada vez más nos acercamos a un sí en la pregunta de si hay más vida inteligente en el universo.

  6. ARNOLDO JOSE DE LA HOZ dice:

    Son muy sugestivas las características del sistema estelar en cuestión. A propósito, el video es muy interesante ¿cómo lo hicieron?

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