Los esfuerzos para observar las atmósferas de los planetas en el sistema TRAPPIST-1 se están viendo obstaculizados por la intensa actividad en la superficie de la estrella enana roja en su centro, según muestran nuevos hallazgos del Telescopio Espacial James Webb (JWST).
En marzo de 2023, el JWSTInstrumento de infrarrojo medio (MIRI) observado un tránsito secundario de uno de los TRAPPISTA-1 planetas, conocidos como TRAPPIST-1b. El observatorio descubrió que el planeta, que es el mundo más interno de este sistema y un poco más masivo que Tierraes probablemente roca desnuda sin atmósfera y con una temperatura superficial de 232 grados Celsius (450 grados Fahrenheit). Resultados similares Llegó al siguiente planeta de este sistema, TRAPPIST-1c, tres meses después. Estos dos mundos parecen análogos a Mercurioque es el planeta más interior de nuestro sistema solar.
Y nuevas observaciones, de un equipo de astrónomos dirigido por Olivia Lim de la Universidad de Montreal, corroboran estos hallazgos anteriores al tomar el primer espectro de un planeta en el sistema TRAPPIST-1, específicamente TRAPPIST-1b.
Si bien aún no se puede descartar una atmósfera delgada en TRAPPIST-1b, el espectro capturado por el espectrógrafo sin ranuras y generador de imágenes de infrarrojo cercano (NIRISS) del JWST no muestra evidencia de una atmósfera espesa dominada por hidrógeno. Sin embargo, hay una advertencia interesante sobre estos hallazgos.
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“Lo que sí vemos es que la estrella es absolutamente el mayor efecto que domina nuestras observaciones, y esto hará exactamente lo mismo en otros planetas del sistema”, dijo el miembro del equipo Ryan MacDonald de la Universidad de Michigan en un declaración.
O en otras palabras, ese tumultuoso enano Rojo podría estar impidiendo que los científicos aprendan la verdad sobre si TRAPPIST-1 puede considerarse habitable o no.
Para tomar un espectro de un exoplanetaLa atmósfera de la Tierra requiere el uso de un método conocido como espectroscopia de transmisión. Cuando un planeta transita entre su estrella y nuestro punto de vista en la Tierra, gran parte de la luz de la estrella es bloqueada por el propio planeta, pero parte de esa luz también brilla a través de la atmósfera del planeta (si tiene una). Los rayos que atraviesan la atmósfera también son absorbidos por moléculas de la atmósfera en longitudes de onda características. Y si esa luz llega a nuestros detectores terrestres, los científicos pueden buscar las líneas de absorción en el espectro de un planeta para discernir qué gases están presentes en la atmósfera mundial.
Pero el problema es que las estrellas enanas rojas como TRAPPIST-1 son normalmente muy activo estrellas, con fáculas brillantes y grandes manchas oscuras. Estas características interfieren con las mediciones del espectro de un planeta, creando líneas brillantes y oscuras contrastantes que pueden imitar líneas de absorción.
“Además de la contaminación por manchas y fáculas estelares, vimos una estelar llamaradaun evento impredecible durante el cual la estrella parece más brillante durante varios minutos u horas”, dijo Lim. “Esta llamarada afectó nuestra medición de la cantidad de luz bloqueada por el planeta”.
Sin embargo, hay formas de mitigar esto.
Una solución es intentar modelar cómo es la actividad estelar en la superficie de TRAPPIST-1 y luego eliminarla de los datos antes del análisis; la otra es modelar la contaminación estelar y la atmósfera del planeta juntas y ajustarlas a varios modelos. de cómo podría verse el espectro del planeta dependiendo de los diferentes tipos de atmósferas.
El equipo de Lim adoptó ambos enfoques y obtuvo el mismo resultado en ambas ocasiones: TRAPPIST-1b carece de una atmósfera espesa de hidrógeno y su espectro puede describirse completamente mediante la actividad de la estrella.
Esto no es sorprendente; De los siete planetas del sistema TRAPPIST-1, el planeta b es el que tiene más probabilidades de no tener atmósfera porque siente todo el peso del viento estelar de la estrella y de violentas llamaradas que pueden volar una atmósfera. Sin embargo, es imposible decir si el planeta tiene una atmósfera más delgada de vapor de agua, dióxido de carbono o metano, ya que las incertidumbres generadas por la actividad de la estrella son un orden de magnitud mayor que la precisión requerida para detectar dicha atmósfera.
Esto planteará serios problemas para observar el espectro de los otros mundos del sistema.
“Si no descubrimos cómo lidiar con la estrella ahora, será mucho, mucho más difícil cuando miremos los planetas en el futuro. zona habitable – TRAPPIST-1d, e y f – para ver cualquier señal atmosférica”, dijo McDonald.
Los hallazgos fueron publicados el 22 de septiembre en Las cartas del diario astrofísico.
2023-09-26 18:00:01
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