TRAPPIST-1, sistema extrasolar revelado por el Spitzer.

Revelado el lote más grande de planetas del tamaño de la Tierra situados en la zona habitable alrededor de una sola estrella.
Imagen de autor de TRAPPIST-1.

El telescopio espacial Spitzer ha revelado el primer sistema conocido de siete planetas del tamaño de la Tierra alrededor de una sola estrella. Tres de estos planetas están firmemente ubicados en la zona habitable de la estrella anfitriona, el área alrededor de la estrella madre donde un planeta rocoso es más probable que tenga agua líquida.

El descubrimiento establece un nuevo récord para el mayor número de planetas de zonas habitables que se encuentran alrededor de una sola estrella fuera de nuestro sistema solar. Todos estos siete planetas podrían tener agua líquida, la clave de la vida tal y como la conocemos en las condiciones atmosféricas adecuadas, pero las probabilidades son más altas con los tres en la zona habitable.

"Este descubrimiento podría ser una pieza importante en el rompecabezas de encontrar ambientes habitables, lugares que son conducentes a la vida", dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Agencia de Misión de la Dirección de la Ciencia en Washington. "Responder a la pregunta 'estamos solos' es una prioridad científica y encontrar tantos planetas como éstos por primera vez en la zona habitable es un notable paso adelante hacia esa meta".

El Spitzer.
A unos 40 años luz (235 billones de millas) de distancia de la Tierra, el sistema de planetas está relativamente cerca de nosotros, en la constelación de Acuario. Debido a que se encuentran fuera de nuestro sistema solar, estos planetas son científicamente conocidos como exoplanetas.

Este sistema de exoplanetas se llama TRAPPIST-1, llamado así por el TRAPPIST (The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope), Pequeño Telescopio de Planetas en Transito y Planetesimales en Chile. En mayo de 2016, los investigadores que utilizan TRAPPIST anunciaron que habían descubierto tres planetas en el sistema. Asistido por varios telescopios terrestres, incluido el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, ESO, Spitzer confirmó la existencia de dos de estos planetas y descubrió otros cinco, aumentando el número de planetas conocidos en el sistema a siete.

Los nuevos resultados fueron publicados el miércoles en la revista Nature, y anunciados en una rueda de prensa en la sede de la NASA en Washington.

Usando los datos de Spitzer, el equipo midió con precisión los tamaños de los siete planetas y desarrolló las primeras estimaciones de las masas de seis de ellos, permitiendo que su densidad fuera estimada.

De acuerdo con sus densidades, todos los planetas de TRAPPIST-1 son probablemente rocosos. Otras observaciones no solo ayudarán a determinar si son ricas en agua, sino que también posiblemente revelan si alguna podría tener agua líquida en sus superficies. La masa del séptimo y exoplaneta más lejano aún no se ha estimado los científicos creen que podría ser un mundo helado, como "bola de nieve", pero se necesitan más observaciones.

Comparativa de los tamaños de los planetas del Sistema TRAPPIST-1. Los colores son aleatorios.

"Las siete maravillas de TRAPPIST-1 son los primeros planetas del tamaño de la Tierra que se han encontrado en órbita alrededor de este tipo de estrellas", dijo Michael Gillon, autor principal del artículo y el investigador principal del estudio TRAPPIST exoplanet en la Universidad de Lieja, Bélgica. "También es el mejor objetivo todavía para estudiar las atmósferas de los mundos potencialmente habitables, del tamaño de la Tierra".

En contraste con nuestro sol, la estrella TRAPPIST-1, clasificada como una enana ultra-fría, es tan fresca que el agua líquida podría sobrevivir en planetas orbitando muy cerca de ella, más cerca de lo que es posible en planetas de nuestro sistema solar. Las siete órbitas planetarias TRAPPIST-1 están más cerca de su estrella anfitriona de lo que Mercurio es para nuestro sol. Los planetas también están muy cerca uno del otro. Si una persona estuviera de pie en una de las superficies del planeta, podrían mirar hacia arriba y ver potencialmente rasgos geológicos o nubes de mundos vecinos, que a veces parecerían más grandes que la luna en el cielo de la Tierra.

Comparativa de las órbitas de los planetas del sistema estelar TRAPPIST-1 con las órbitas
de los planetas internos del  sistema solar y con las órbitas de las lunas galileanas de Júpiter.

Los planetas también pueden estar cerrados de forma tidal a su estrella o cerrados en llave, lo que significa que el mismo lado del planeta está siempre frente a la estrella, por lo tanto, cada lado es perpetuo día o noche. Esto podría significar que tienen patrones climáticos totalmente diferentes a los de la Tierra, como fuertes vientos que soplan desde el lado del día hasta el lado de la noche y cambios extremos de temperatura.

Spitzer, un telescopio infrarrojo que recorre la Tierra mientras orbita el sol, era muy adecuado para estudiar TRAPPIST-1 porque la estrella brilla más brillante en luz infrarroja, cuyas longitudes de onda son más largas de lo que el ojo puede ver. En el otoño de 2016, Spitzer observó TRAPPIST-1 casi continuamente durante 500 horas. Spitzer está en una posición única en su órbita para observar suficientes cruces o tránsitos de los planetas frente a la estrella anfitriona para revelar la compleja arquitectura del sistema. Los ingenieros optimizaron la capacidad de Spitzer para observar planetas en tránsito durante la "misión cálida" de Spitzer, que comenzó después de que el refrigerante de la nave espacial se agotara según lo planeado después de los primeros cinco años de operaciones.

"Este es el resultado más emocionante que he visto en los 14 años de operaciones de Spitzer", dijo Sean Carey, director del Centro de Ciencias Spitzer de la NASA en Caltech / IPAC en Pasadena, California. "Spitzer seguirá en el otoño para refinar aún más nuestra comprensión de estos planetas para que el Telescopio Espacial James Webb pueda dar seguimiento. Más observaciones del sistema seguramente revelarán más secretos".

Siguiendo el descubrimiento de Spitzerel Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha iniciado la proyección de cuatro de los planetas, incluyendo los tres dentro de la zona habitable. Estas observaciones tienen como objetivo evaluar la presencia de atmósferas hinchadas, dominadas por hidrógeno, típicas de mundos gaseosos como Neptuno, alrededor de estos planetas.

Comparativa de tamaños entre los planetas del sistema TRAPPIST-1 y los planetas del sistema Solar.
Los colores de los planetas de TRAPPIST-1 son totalmente arbitrarios.

En mayo de 2016, el equipo de Hubble observó los dos planetas más internos y no encontró evidencia de tales atmósferas hinchadas. Esto reforzó el caso de que los planetas más cercanos a la estrella son de naturaleza rocosa.

"El sistema TRAPPIST-1 ofrece una de las mejores oportunidades en la próxima década para estudiar las atmósferas alrededor de los planetas del tamaño de la Tierra", dijo Nikole Lewis, co-líder del estudio Hubble y astrónomo del .  Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. El telescopio espacial Kepler de la NASA también está estudiando el sistema TRAPPIST-1, realizando mediciones de los minúsculos cambios de brillo de la estrella debido a planetas en tránsito. Operando como la misión K2, las observaciones de la nave permitirá a los astrónomos refinar las propiedades de los planetas conocidos, así como buscar planetas adicionales en el sistema. Las observaciones K2 concluyen a principios de marzo y se pondrán a disposición en el archivo público.

Spitzer, Hubble y Kepler ayudarán a los astrónomos a planear estudios de seguimiento utilizando el telescopio espacial James Webb de la NASA, que se lanzará en 2018. Con una sensibilidad mucho mayor, Webb podrá detectar las huellas químicas de agua, metano, oxígeno, ozono, Y otros componentes de la atmósfera de un planeta. Webb también analizará las temperaturas de los planetas y las presiones superficiales, factores clave para evaluar su habitabilidad.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California, administra la misión del Telescopio Espacial Spitzer para la Dirección de Misión Científica de la NASA. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro de Ciencias Spitzer, en Caltech, en Pasadena, California. Las operaciones de las naves espaciales se basan en Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colorado. Los datos se archivan en el Archivo de Ciencia Infrarroja ubicado en Caltech / IPAC. Caltech gestiona JPL para la NASA.

Créditos: 
NASA/JPL-Caltech.

Publicado en Spitzer el 22 de febrero del 2.017

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