No todo está perdido: aún es posible que Trappist-1 b tenga su propia atmósfera

Hace alrededor de un año, sin embargo, uno de esos trabajos (que ahora se incluye en el presente estudio), llegó a la conclusión de que Trappist-1 b, el más cercano a la estrella y, en principio, el más parecido a nosotros de los siete mundos, era en realidad un planeta rocoso oscuro y sin atmósfera. Lo cual supuso un jarro de agua fría para los que esperaban, por fin, haber encontrado en él a un 'gemelo' de la Tierra. Algo que, sin embargo y a la luz de nuevos datos, aún podría ser así.

De hecho, nuevas observaciones del planeta con el James Webb, codirigidas por Elsa Ducrot, del Comisariado de Energías Atómicas en París y recién publicadas en 'Nature Astronomy', apuntan a otra posibilidad, la de que después de todo sí que exista una atmósfera en Trappist-1 b, dejando muy claro que no es tan sencillo confirmar la atmósfera de un planeta utilizando únicamente datos de emisiones térmicas de banda ancha. Idea que, por cierto, adquiere ahora mayor importancia con el programa de observación 'Mundos Rocosos' recientemente aprobado por el Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI), que planea aplicar ese mismo método para estudiar, durante las 500 horas asignadas de uso del telescopio, numerosos exoplanetas rocosos que orbitan alrededor de estrellas frías.

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José Manuel Nieves

Hace unos años, un grupo de científicos descubrió Trappist-1, una estrella roja a 39 años luz en torno a la que giraban varios planetas que podían albergar océanos y vida. Pero, ahora, un nuevo estudio, ha concluido que en ellos ningún organismo viviente puede existir

Pero volvamos al presente estudio, en el que también participa el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg y que utiliza mediciones de la radiación infrarroja térmica (esencialmente radiación de calor) del planeta Trappist-1 b obtenida con el instrumento MIRI (Mid-Infrared Imager) del telescopio espacial, llegando a conclusiones muy distintas de las del año pasado.

«La idea de un planeta rocoso con una superficie muy erosionada y sin atmósfera -afirma el astrónomo Jeroen Bouwman, corresponsable del programa de observación- no se corresponde con las mediciones actuales. Más bien pensamos que el planeta está cubierto de material relativamente inalterado». Normalmente, la superficie de un planeta se erosiona debido a los impactos de meteoritos y a la radiación que emite su estrella progenitora. Y los resultados del estudio sugieren que la roca de la superficie de Trappist-1 b tiene, como máximo, unos 1.000 años. Es decir, mucho menos que el propio planeta, cuya edad se estima en varios miles de millones de años.

Esto podría indicar que la corteza planetaria está sujeta a intensos cambios, lo que podría deberse tanto a un vulcanismo extremo como a la tectónica de placas. Escenarios que por ahora siguen siendo hipotéticos, pero que resultan plausibles. El planeta, de hecho, es lo suficientemente grande como para que su interior haya retenido calor residual de su formación, como ocurre con la Tierra. Y el efecto de marea de la estrella central, junto a la gravedad de los otros planetas del sistema, también puede deformar a Trappist-1 b de forma que la fricción interna resultante genere calor, similar a lo que vemos en Io, la luna de Júpiter. Por último, también sería concebible un calentamiento inductivo causado por el campo magnético de la estrella cercana.

La cuestión principal, sin embargo, es saber si Trappist-1 b tiene o no tiene su propia atmósfera. «Al contrario de lo que se pensaba anteriormente -dice por su parte Thomas Henning, director emérito del Instituto Max Planck de Astronomía y uno de los principales arquitectos del instrumento MIRI del James Webb-, los datos revelan que existen condiciones en las que el planeta podría tener una atmósfera espesa y rica en dióxido de carbono». Un papel clave en este escenario es la neblina de compuestos de hidrocarburos detectada en la atmósfera superior.

A pesar de que los datos parecen ajustarse a este escenario, los autores del artículo siguen considerándolo el menos probable. De hecho, resulta muy difícil, aunque no imposible, que se forme una neblina de hidrocarburos a partir de una atmósfera de CO2. En Titán, la luna de Saturno, sucede algo parecido, pero su atmósfera se compone principalmente de metano. Y luego está el bien conocido problema de que las estrellas enanas rojas activas, como lo es Trappist-1, producen una enorme cantidad de radiación y vientos que pueden destruir fácilmente las atmósferas de los planetas cercanos.

Trappist-1 b, por lo tanto, es un claro ejemplo de lo difícil que es detectar y determinar las atmósferas de planetas rocosos, incluso para el telescopio James Webb. Son atmósferas muy delgadas si se comparan con las de los planetas gaseosos, y por tanto sólo producen señales débiles y difícilmente mensurables. Además, las dos observaciones de este estudio para estudiar Trappist-1 b, sólo duraron, juntas, menos de 48 horas, lo que no fue suficiente para determinar sin lugar a dudas si el planeta tiene o no atmósfera.

Pero los investigadores no se rinden, y esperan poder obtener una confirmación definitiva utilizando otra variante de observación: el registro realizado de la órbita completa del planeta alrededor de la estrella, incluidas todas las fases de iluminación desde el lado nocturno, cuando pasa por delante de la estrella, hasta el lado brillante del día, poco antes y después de ser tapado por la estrella. Este nuevo enfoque permitirá al equipo crear la llamada 'curva de fase', que indica la variación del brillo del planeta a lo largo de su órbita. Como resultado, los astrónomos podrán deducir la distribución de la temperatura en la superficie de Trappist-1 b.

Y así, analizando la distribución del calor, será posible por fin determinar si el planeta tiene, o no, una atmósfera. «Aunque ambos escenarios siguen siendo viables -explica Michaël Gillon, que co dirige el nuevo programa del telescopio espacial junto a Elsa Ducrot-, nuestras recientes observaciones de la curva de fase de TRAPPIST-1 b, que sigue el flujo del planeta a lo largo de su órbita, ayudarán a resolver el misterio. Al analizar la eficiencia con la que se redistribuye el calor en el planeta, los astrónomos pueden deducir la presencia de una atmósfera. Si existe una atmósfera, el calor debería distribuirse desde el lado diurno del planeta hasta el lado nocturno; sin atmósfera, la redistribución del calor sería mínima».