TRAPPIST-1, indicios de agua en este sistema extrasolar.

Hubble ofrece los primeros indicios del posible contenido de agua de los planetas TRAPPIST-1.

Imagen de autor de TRAPPIST-1 desde la superficie de uno de sus planetas.

La impresión de este artista muestra la vista desde la superficie de uno de los planetas del sistema TRAPPIST-1. Al menos siete planetas orbitan esta estrella enana ultra fría a 40 años luz de la Tierra y todos son aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra. Varios de los planetas están en las distancias correctas de su estrella para que el agua líquida exista en las superficies. La impresión de este artista se basa en los parámetros físicos conocidos de los planetas y las estrellas vistas, y utiliza una vasta base de datos de objetos en el Universo.

Crédito:

ESO / N. Bartmann / spaceengine.org

El Hubble.

Un equipo internacional de astrónomos utilizó el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA para estimar si podría haber agua en los siete planetas de tamaño tierra que orbitan la estrella enana cercana TRAPPIST-1. Los resultados sugieren que los planetas exteriores del sistema aún podrían albergar cantidades sustanciales de agua. Esto incluye los tres planetas dentro de la zona habitable de la estrella, dando mayor peso a la posibilidad de que puedan ser habitables.

El 22 de febrero de 2017, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de siete planetas del tamaño de la Tierra que orbitan la estrella enana ultrafina TRAPPIST-1, a 40 años luz de distancia [1]. Esto hace de TRAPPIST-1 el sistema planetario con el mayor número de planetas del tamaño de la Tierra descubiertos hasta ahora.

A raíz del descubrimiento, un equipo internacional de científicos dirigido por el astrónomo suizo Vincent Bourrier del Observatorio de la Universidad de Ginebra, utilizó el Espectrógrafo de Imágenes de Telescopio Espacial (STIS) en el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA para estudiar la cantidad de radiación ultravioleta recibida por los planetas individuales del sistema. "La radiación ultravioleta es un factor importante en la evolución atmosférica de los planetas", explica Bourrier. "Como en nuestra propia atmósfera, donde la luz ultravioleta separa las moléculas, la luz ultravioleta de las estrellas puede romper el vapor de agua en las atmósferas de los exoplanetas en hidrógeno y oxígeno".

Comparación del sistema TRAPPIST-1 con Júpiter y
sus lunas internas y el Sistema Solar.

Mientras que la radiación ultravioleta de menor energía rompe las moléculas de agua, un proceso llamado fotodisociación, los rayos ultravioletas con más energía (radiación XUV) y los rayos X calientan la atmósfera superior de un planeta, lo que permite escapar de los productos de la fotodisociación, el hidrógeno y el oxígeno .

Como es muy ligero, el gas hidrógeno puede escapar de las atmósferas de los exoplanetas y ser detectado alrededor de los exoplanetas con el Hubble, actuando como un posible indicador del vapor de agua atmosférico [2]. La cantidad observada de radiación ultravioleta emitida por TRAPPIST-1 de hecho sugiere que los planetas podrían haber perdido cantidades gigantescas de agua a lo largo de su historia.

Esto es especialmente cierto para los dos planetas más internos del sistema, TRAPPIST-1b y TRAPPIST-1c, que reciben la mayor cantidad de energía ultravioleta. "Nuestros resultados indican que el escape atmosférico puede desempeñar un papel importante en la evolución de estos planetas", resume Julien de Wit, del MIT, EE.UU., co-autor del estudio.

Los planetas interiores podrían haber perdido más de 20 océanos de la Tierra, valor de agua durante los últimos ocho mil millones de años. Sin embargo, los planetas exteriores del sistema, incluyendo los planetas e, f y g que se encuentran en la zona habitable, habrían perdido mucho menos agua, lo que sugiere que podrían haber retenido algunos en sus superficies [3]. Las tasas calculadas de pérdida de agua, así como las tasas geofísicas de liberación de agua también favorecen la idea de que los planetas más externos, más masivos, conservan su agua. Sin embargo, con los datos y telescopios actualmente disponibles no se puede sacar conclusiones sobre el contenido de agua de los planetas que orbitan TRAPPIST-1.

"Aunque nuestros resultados sugieren que los planetas exteriores son los mejores candidatos para buscar agua con el próximo Telescopio Espacial James Webb, también destacan la necesidad de estudios teóricos y observaciones complementarias en todas las longitudes de onda para determinar la naturaleza de los planetas TRAPPIST-1 y su potencial habitabilidad ", concluye Bourrier.

Notas.

Telescopio TRAPPIST-Sur de ESO.

[1] Los planetas fueron descubiertos usando: el TRAPPIST-Sur terrestre en el Observatorio La Silla de ESO en Chile; el telescopio espacial Spitzer de la NASA en órbita; TRAPPIST-Norte en Marruecos; El instrumento HAWK-I del ESO en el Very Large Telescope del Observatorio Paranal de Chile; el UKIRT de 3,8 metros en Hawaii; los telescopios de 2 metros Liverpool y 4 metros de William Herschel en La Palma en las Islas Canarias; y el telescopio SAAO de 1 metro en Sudáfrica.

[2] Esta parte de una atmósfera se llama la exosfera. La exosfera de la Tierra consiste principalmente en hidrógeno con trazas de helio, dióxido de carbono y oxígeno atómico.

[3] Los resultados muestran que cada uno de estos planetas puede haber perdido menos de tres océanos de la Tierra de agua.

Más información.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

Equipo de estudio.

El equipo de estudio está compuesto por V. Bourrier (Observatorio de la Universidad de Ginebra, Suiza), J. de Witt (Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE.UU.), E. Bolmont (Laboratorio AIM París-Saclay), V. Stamenkovic (Laboratorio de Propulsión a Chorro, EE.UU., Instituto de Tecnología de California, EE.UU.), PJ Wheatley (Universidad de Warwick, Reino Unido), AJ Burgasser (Universidad de California San Diego, EE.UU.), L. Delrez (Cavendish Laboratory, O. (Universidad de Berna, Suiza), D. Ehrenreich (Observatorio de la Universidad de Ginebra, Suiza), M. Gillon (Universidad de Lieja, Bélgica), E. Jehin (Universidad de Lieja, Bélgica), J. Leconte Universidad de Burdeos, Francia), SM Lederer (NASA Johnson Space Center, EE.UU.), N. Lewis (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, EE.UU.), AHMJ Triaud AHMJ Triaud (Instituto de Astronomía, y V. van Grootel (Universidad de Lieja, Bélgica), articulo en línea.

Crédito de la imagen: 

NASA, ESA, ESO.

Publicado en Hubble el 31 de agosto de 2.017.