Ampliar ESO / M. Kornmesser
Ahora hemos desarrollado un catálogo de planetas en órbita de tamaño saludable en la zona habitable de estrellas distantes. Pero no tenemos el idea mínima de si alguno de ellos es realmente habitable. Eso es en gran parte porque, a estas distancias, es extremadamente difícil tener alguna idea de qué están hechos los planetas y cuál es su Las atmósferas son como. Y el potencial de invernadero del la atmósfera puede marcar la diferencia entre un mundo helado como Marte y un invernadero fuera de control como Venus.
Pero al menos en el caso de una estrella cercana, los científicos son reduciendo lentamente las opciones. TRAPPIST-1 tiene al menos siete planetas, todos lo suficientemente pequeños como para ser como la Tierra, con varios dentro del zona habitable de la estrella. En dos documentos publicados esta semana, equipos de los científicos han reducido el aspecto de sus atmósferas Me gusta y proporciona un mayor sentido de su composición. Los resultados sugiera que al menos un planeta tiene el potencial de ser acuoso mundo.
Otras lecturas
El sistema cercano tiene 7 planetas del tamaño de la Tierra, varios en el habitable zona
En el aire
El primer estudio, que aparece en Nature Astronomy, analiza el atmósferas de varios de los planetas, pero no directamente. En lugar, se basa en el Hubble para observar la luz de la estrella como planeta pasa por delante de ella. Una pequeña fracción de los fotones tendrá pasó a través de la atmósfera del planeta camino a la Tierra. Alguna colores de luz que son absorbidos o dispersados por los gases en el Falta esa atmósfera en esa fracción, lo que hace posible para inferir la composición de la atmósfera.
Es posible, pero no fácil. En este caso, los planetas fueron observado mientras el telescopio espacial Hubble orbitaba a través de algo llamada Anomalía del Atlántico Sur, donde la radiación de la Tierra los cinturones se sumergen para cumplir con su órbita. Las imágenes tomadas durante este tiempo tienen más ruido inducido por la radiación y menor resolución, ya que el telescopio apaga su hardware de punta fina.
Si bien los resultados no nos dicen qué hay en la atmósfera, ellos díganos qué no es probable que esté allí: mucho hidrógeno. los El espectro de las atmósferas de estos planetas es relativamente sin características, mientras que el hidrógeno absorbería en una serie de diferentes longitudes de onda cubiertas por los datos del Hubble. Es posible obtener algo que se parece a esto si hay muchas nubes, pero no hay una forma obvia de generar los aerosoles necesarios para las nubes en una atmósfera rica en hidrógeno El trabajo anterior había alcanzado esto conclusión para los planetas más internos; los nuevos datos excluyen hidrógeno para los planetas d, e y f. Eso solo deja TRAPPIST-1 g para estudio adicional.
Eso no nos dice qué hay en estas atmósferas. Para muchos de los planetas, una variedad de composiciones son consistentes con el datos. Para byc, por ejemplo, los autores dicen que las opciones incluyen “atmósferas dominadas por agua, nitrógeno o dióxido de carbono; atmósferas tenues compuestas de una variedad de especies químicas; y atmósferas dominadas por aerosoles “. Pero eliminar el hidrógeno es significativo por dos razones. Uno, es probable que la mayoría de los planetas comenzar con atmósferas ricas en hidrógeno, por lo que esto sugiere Los planetas han evolucionado un poco. El segundo es que el hidrógeno es un potente gases de efecto invernadero y, por lo tanto, tendrían una fuerte influencia en el temperatura del planeta
En el piso
Por separado, un equipo de investigadores examinó la composición de Los planetas. Esto se hace mediante una combinación de observaciones. los tránsitos de los planetas, combinados con su distancia desde el estrella, nos da una medida de su tamaño. Dada su masa, podemos calcular su densidad, lo que nos dice mucho sobre su probable composición.
Obtener la masa normalmente implica observar cuánto cada planeta tira de la estrella mientras orbita. Pero eso no ha sido posible con TRAPPIST-1, porque la luz de la estrella es muy tenue. En lugar, Los investigadores han estado observando cuánto los planetas tiran de cada otro. Esto se muestra en pequeñas variaciones en cuanto tiempo una órbita toma; a veces un planeta es arrastrado por sus vecinos, otros veces se arrastra hacia atrás.
Para dos planetas, usando estos cambios para calcular la masa de un El planeta es física simple. Para un sistema con siete planetas, el los cálculos se vuelven dramáticamente complejos, y puede haber Múltiples soluciones plausibles. Para manejar TRAPPIST-1, los autores pusieron propiedades principales de los planetas en un solo vector y corrió el vector a través de un algoritmo genético que probó diferentes permutaciones del vector, luego recombinó el más exitoso. El resultado fue una solución optimizada que incluía las masas de Todos los planetas.
Agrandar / Algunas propiedades clave de los siete planetas TRAPPIST-1, junto con the four innermost planets in the Solar System forcomparación.NASA / JPL-Caltech / R. Herido, T. Pyle (IPAC)
Las masas resultantes se usaron para inferir la probabilidad composición. TRAPPIST-1 c y e parecen ser cuerpos rocosos, pero el resto (b, d, f, g, y h) todos parecen tener algo menos denso componentes. Pueden ser atmósferas espesas, agua o hielo. cáscara. Esta porción no rocosa de su masa es típicamente menor que cinco por ciento, que puede no parecer mucho, pero es mucho más que el Los océanos y la atmósfera de la Tierra combinados.
Combinado con datos sobre su posición con respecto a la estrella, el los autores concluyen que el material no rocoso en b es casi ciertamente en la atmósfera, si tiene agua, será en forma de vapor de agua, lo que explicaría claramente su bajo densidad. El planeta d está cerca del límite de un invernadero desbocado, por lo que fácilmente podría tener una atmósfera similar rica en agua. Alternativamente, d es uno de los planetas que probablemente se cocinará por calentamiento por inducción desde el campo magnético de la estrella, por lo que el Los gases de efecto invernadero pueden ser innecesarios para hervir sus océanos.
Otras lecturas
El campo magnético de la estrella podría convertir los planetas de zonas habitables en magma sopa
Los planetas f, gyh podrían ser mundos oceánicos o estar cubiertos de conchas heladas, dependiendo de la cantidad de gases de efecto invernadero en su atmósferas
Entonces, aunque todavía no tenemos una imagen completa de estos planetas, uno está apareciendo lentamente, y los datos ponen un montón de restricciones sobre cómo interpretamos cualquier información adicional que vamos para obtener. Sin embargo, nuestra próxima oportunidad para grandes refinamientos puede tener esperar el lanzamiento del telescopio espacial James Webb, programado para el próximo año.
Nature Astronomy, 2018. DOI: 10.1038 / s41550-017-0374-z (Sobre los DOI). Astronomía y Astrofísica, 2018. DOI aún no disponible.
