viernes, 14 de septiembre de 2018

Desvelando la composición de los planetas de Trappipst-1

Concepción artística del sistema planetario Trappist-1.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
El estudio de exoplanetas en sin duda alguna una de las ramas de la astrofísica que más fuerza están cobrando en los últimos años. Algo que hace no mucho era absolutamente impensable (como la caracterización de todo un "sistema solar" orbitando otra estrella que no sea el Sol) con los nuevos telescopios, instrumentos y modelos teóricos es hoy día una realidad. En particular, el descubrimiento del sistema de planetas conocido como Trappist-1, alrededor de una estrella enana super fría, suscitó mucho revuelo. Nos encontrábamos con un sistema de al menos 7 planetas y todos pasaban entre la línea de visión que une la estrella enana y nosotros, provocando así tránsitos (cambios en la luz recibida de la estrella). El estudio de estos tránsitos, su periodicidad, cambios en duración (debido a interacciones gravitatorias entre miembros del sistema) y el uso de complejas técnicas de computación permitieron calcular distancias, masas y tamaños. De esta forma se pudo concluir que los 7 planetas tenían masas y densidades similares a la tierra, y que 4 de ellos además se encontraban en la zona de habitabilidad de la estrella (básicamente la zona alrededor de una estrellas en la que podemos encontrar agua líquida). De ahí a decir que podía haber realmente vida era mucho decir. Estrellas enanas frías se caracterizan por una fuerte emisión de rayos-X (en principio filtrables mediante una atmósfera lo suficientemente densa) y de radiación UV (que ya sabemos cuán dañina es para la vida). Había que seguir investigando.

Nuevos datos tomados fundamentalmente en el infrarrojo (sí, la radiación que nosotros ahora mismo emitimos) han permitido mejorar los datos con los que anteriormente se disponía de Trappist-1. Estos mejores datos nos permiten ir más allá, no sólo confirmar masas, densidades promedio y tamaños de los planetas, sino además su composición (núcleo, manto, atmósfera, etc.). Para ello, astrofísicos generan modelos con la ayuda de potentes ordenadores incluyendo planetas de diversas composiciones, con atmósferas ricas en agua, dióxido de carbono, hidrógeno, amoniaco, etc. De esta manera se ha concluido que los planetas que componen Trappist-1 pueden llegar a tener hasta un 5% de elementos volátiles (elementos que fácilmente, sin necesidad de temperaturas enormes pueden pasar a estado gaseoso, elementos volátiles son dióxido de carbono, hidrógeno, agua, amoniaco, metano...), que gracias al complejo modelado realizado a permitido a los autores del estudio concluir que en buena medida se trata de agua. Pero esto son modelos, en un futuro lo ideal sería disponer de datos "espectroscópicos" que nos dirán cuánta luz recibimos del sistema en diversos colores (longitudes de onda). El hecho de que diversos elementos químicos dejen diversas huellas en estos espectros hará posible la determinación directa de la composición de estas atmósferas planetarias. Así, este hallazgo no es más que otro paso que nos acerca a comprender algo más la formación de sistemas planetarios alrededor de estrellas enanas frías y el sistema Trappist-1 en particular.

Esta entrada es parte de una colaboración con el diario IDEAL que podéis leer aquí.

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