A vueltas con TRAPPIST-1 y el concepto de habitabilidad

Recreación de las vistas desde uno de los planetas del sistema de TRAPPIST-1

Ayer fue un gran día para la astronomía sin ningún lugar a dudas. La noticia del año está por todos lados, a 40 años luz la estrella TRAPPIST-1 tiene siete planetas de tamaño similar a la Tierra orbitando en su zona de habitabilidad, o muy cerca de ella. 

En concreto son tres los planetas cuya distancia permitiría la existencia de agua líquida en su superficie, el resto están demasiado cerca o demasiado lejos como para creer que existen unas temperaturas comprendidas entre 0 y 100 grados centígrados. 

Datos de los diferentes planetas encontrados alrededor de TRAPPIST-1 comparados con planetas de nuestro sistema solar (NASA/ESO)

El descubrimiento es demasiado bueno como para ser verdad, que los siete planetas tengan sus órbitas alineadas entre su estrella y nosotros como para haberlos detectado con el método del tránsito es un hecho insólito y bastante raro estadísticamente hablando (menos de un 2% de posibilidades). 

Además están tan cerca los unos de los otros que sus órbitas están en resonancia, vamos a poder predecir los tránsitos y con ello estudiar sus atmósferas al detalle con el próximo telescopio espacial James Webb y el EELT de la ESO en superficie. 

Pero, siempre hay un pero en ciencia, siempre hay que decir todos los datos y en los anuncios de ayer han faltado algunos que merece la pena subrayar. 

TRAPPIST-1 comparada con nuestro Sol (NASA)


La estrella TRAPPIST-1 ,cuyo nombre real es 2MASS J23062928-0502285, es una enana ultra-fría del tipo espectral M8. ¿Y esto qué quiere decir? Que es una estrella un poco más grande que nuestro Júpiter, un 11% del diámetro de nuestro sol, y que emite una pequeña fracción de la radiación de la que lo hace nuestra estrella. 

Para que los planetas descubiertos entren dentro de lo que nosotros hemos definido como zona de habitabilidad deben de estar muy cerca de TRAPPIST-1, tan cerca como puede ser 1% de la distancia Tierra-Sol. En este gráfico lo veréis mejor:

Comparación del tamaño de las órbitas entre el sistema TRAPPIST-1 y nuestro sistema solar (NASA)

¿Muy cerca de su estrella, verdad?. Bien, lo que en muchos medios no se ha nombrado es que a esa distancia todos esos planetas están recibiendo una elevada radiación de rayos X y radiación ultravioleta, la suficiente como para alterar significativamente las posibles atmósferas de esos planetas, y alterar puede decir que varias deflagraciones de este tipo estelar puede hacer desaparecer cualquier rastro de ellas. 

Si los planetas recién descubiertos se han formado mucho más lejos de su ubicación actual, han podido tener tiempo para rodearse de densas atmósferas ricas en ozono y otras sustancias que proteja sus superficies de las intensas radiaciones nombradas antes. Si han podido generar un potente campo magnético, gracias a un núcleo metálico, también habrán podido eludir las fuertes deflagraciones de su estrella. 

Si no es así, la vida (tal como la conocemos) ha podido tener muy difícil el evolucionar en el sistema TRAPPIST-1 aunque no es difícil imaginar como la evolución puede habérselas ingeniado en un entorno tan hostil, formas de vida totalmente inmunes a radiaciones ultravioleta esperando con ansiedad el pico estacional de máxima actividad de su estrella, vegetación con una especie de fotosíntesis adapatada a la longitud de onda de su estrella,… miles de posibilidades…

La zona de habitabilidad nos sirve para saber a la distancia del astro donde el agua (si existe) puede estar en superficie en estado líquido, nada más,… las condiciones de habitabilidad pueden depender de numerosos factores,… densas atmósferas, generosos campos magnéticos, gases que provoquen un efecto invernadero, lunas que modulen estaciones en los planetas que orbitan, grandes eventos que puedan producir extinciones masivas,…

En nuestro propio sistema solar la zona de habitabilidad comprende desde Venus hasta Marte, no hace falta decir cuán diferentes son los tres mundos de los que hablamos. Tampoco hace falta decir donde están situados los otros mundos donde creeemos que puede haber algún tipo de actividad biológica, Europa y Encélado están muy lejos de nuestra zona de habitabilidad, mucho…

A medida que vayamos aprendiendo más sobre otros sistemas solares sabremos cuáles son las zonas donde buscar, aún no sabemos ni dónde hacerlo en el nuestro,… nos queda mucho camino por recorrer, pero los inicios son muy prometedores,… e ilusionantes…

Increíble Plutón creciente

Y en eso que terminas de redactar el anterior post y echas un vistazo a la cuenta de New Horizons Image, y ves esta preciosidad. Un minuto y cincuenta segundos de verdadera belleza, un Plutón que empieza a ser iluminado por la suave luz de una estrella situada a 5.000 millones de kilómetros, resaltando sus elevadas montañas de casi 3.000 metros de altitud, o su azulada atmósfera compuesta por multitud de capas de neblina con diferentes materiales orgánicos, o…. hermoso, muy hermoso…

La primera detección de la atmósfera de una supertierra

Recreación artistíca del exoplaneta 55 Cancri e (Nasa/Hubble)

El instrumento WFC3 del telescopio Hubble ha conseguido, por primera vez, analizar la composición de la atmósfera del tipo más común de exoplanetas, una supertierra.

El exoplaneta es 55 Cancri e, un planeta con 8 veces la masa de la nuestro planeta, que orbita alrededor de la estrella 55 Cancri a 40 años luz de nuestro sol.

La atmósfera está compuesta, principalmente de hidrógeno y helio, ni un solo rastro de vapor de agua, algo que concuerda con lo que sabemos de ese planeta. Está situado demasiado cerca de su estrella, su órbita dura solo 18 horas y las temperaturas en superficie pueden llegar a los 2000 grados centígrados. 

Uno de los datos que sorprenden es el hallazgo de cianuro de hidrógeno, un gas que podría indicar que la superficie del planeta es rica en carbono. Aunque este hecho deberá ser confirmado por la próxima generación de telescopios. 

El primer paso está dado. Empezamos a ver la composición de otras atmósferas en planetas cada vez más pequeños. El James Webb nos va a dar muchas sorpresas…

Fuente: 

  – Arxiv.org

Los elementos formadores de Titán pueden ser más antiguos que el propio Saturno

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Un estudio combinado entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) ha encontrado solidas evidencias como para afirmar que el nitrógeno de la atmósfera de Titán (luna de Saturno) se originó en condiciones similares a la mayoría de cometas que residen en la nube de Oort.

Esto quiere decir que los principales elementos que constituyen Titán se formaron en la primigenia nube que rodeaba al Sol en la formación del sistema solar y no de los materiales que rodeaban a Saturno como sería lógico pensar.

El descubrimiento se ha publicado esta semana en el Astrophysical Journal Letter, y basa sus afirmaciones en la tiempo que tarda en transformarse el nitrógeno-14 en nitrógeno-15, la tasa de cambio entre ambos isótopos es superior a los 4.600 millones de años que se le suponen de antigüedad a la luna.

El equipo de investigación asume que nuestro sistema solar no es lo suficientemente viejo como para que el tipo de nitrógeno que abunda en Titán haya cambiado significativamente.

Además el ratio entre los diferentes isótopos de la atmósfera coinciden más con los hallados en la nube de Oort por lo que se le supone un proceso de formación parecido, que no es otro que el disco de gas y polvo que rodeó al sol en su formación.

Titán sigue siendo un mundo lleno de preguntas y maravillosos hallazgos. Lo dicho… no sé a qué esperamos… ¿de verdad que nadie ve los enormes réditos científicos y económicos que daría una misión a esta luna?

Fuente: nasa news

Arcoiris en Titán, una luna de Saturno

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La imagen que abre el post recrea como se vería desde la superficie de Titán lo que en la Tierra conocemos como arcoiris.

Uno de los fenómenos mas hermosos que podemos contemplar en nuestro planeta visto en un mundo alejado a millones de kilómetros.

Titán es un mundo sencillamente maravilloso. Puedo cerrar los ojos e imaginar las densas nubes de metano y etano que abrazan el satélite, largos ríos que serpentean por las colinas montañas de las tierras del norte, incluso desembocando en océanos y mares gigantescos, algo que no ocurre en ningún otro mundo del Sistema Solar. Enormes caudales de metano y etano líquido modelando todo el planeta… no quiero abrir los ojos…

A todo esto, a veces, se le suman hermosos arcoiris. La atmósfera de Titán es húmeda (por el metano, no por agua), nadie sabe con exactitud la frecuencia de las lluvias, pero cuando lo hace es en cantidades condiderables, esto lo sabemos porque el vapor en la atmósfera supera en varias magnitudes al de la Tierra.

Los ingredientes que necesitas para crear un arcoiris son la luz del sol y lluvia y Titán tiene ambas.

En la Tierra los arcoiris se forman cuando la luz del sol rebotan en las gotas de agua, cada una de ellas actúa como un prisma, creando el abanico de colores al que estamos tan acostumbrados.

En Titán la luz del sol choca contra las gotas de metano líquido, el índice de refracción del metano es mayor que el del agua. En esto nos supera la pequeña luna de Saturno, sus arcoiris son más bonitos que los nuestros, con solo una pega, son menos frecuentes al ser la atmósfera más densa y recibir menos luz del sol, eso en el espectro visible, en el espectro infrarrojo su frecuencia aumenta.

Puede que pequeñas formas de vida hayan adaptado su visión al infrarrojo, en ese tipo de atmósfera sería más útil… y más hermoso.

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Pd: como bien dice Alvaro en los comentarios, no se porque no estamos ya allí, al menos una sonda, no lo se.

Descubierto por primera vez el verdadero color de un exoplaneta

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Recreación de HD 189773b

Este hermoso azul intenso es el verdadero color de HD 189773b. Por primera vez astrónomos han determinado el verdadero color de un exoplaneta usando datos del telescopio espacial Hubble.

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El proceso ha sido largo y laborioso. La cercanía del planeta a su estrella natal dificulta el aislar la luz que refleja su sol de la que refleja HD 189773b. Las medidas han sido tomadas antes, durante y después del tránsito.

“Hemos visto el reflejo de la parte azul del espectro cuando el planeta pasaba por detrás de su estrella” explica Tom Evans primer autor del artículo.

A pesar de su familiar color azul la superficie ronda los 1000 grados centígrados, se cree que el color azulado puede provenir de partículas de silicio suspendidas en la atmósfera, que sometidas a tan altas temperaturas podrían estar formando cristales.

Es azul, está relativamente cerca (si podemos llamar cerca a 63 años luz), pero no sería un buen destino para el ser humano.

Fuente: Hubble site