mayo 18, 2024

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La ansiedad nos mata. El próximo planeta en el sistema TRAPPIST recibe el tratamiento JWST

La ansiedad nos mata.  El próximo planeta en el sistema TRAPPIST recibe el tratamiento JWST

El sistema TRAPPIST-1 es el grupo de exoplanetas más interesante que los astrónomos hayan descubierto jamás. El sistema consta de siete planetas rocosos que orbitan una enana roja muy fría a unos 40 años luz de la Tierra. Muchos planetas están ubicados en la zona habitable de una estrella.

Con la capacidad del Telescopio Espacial James Webb para detectar y estudiar las atmósferas de planetas distantes que orbitan alrededor de otras estrellas, los datos de TRAPPIST son muy esperados. Ahora, los astrónomos han publicado información detallada sobre un segundo planeta, TRAPPIST-1c, que se cree que es un mundo similar a Venus. A diferencia de Venus, JWST no pudo detectar rastros de una atmósfera espesa de dióxido de carbono.

«Estoy un poco triste porque no vemos una atmósfera de dióxido de carbono tan espesa, pero estoy muy sorprendido de que podamos detectar una señal como JWST». Dra. Laura Kreitberg en Twitter. Es director y editor asociado de APEx (Exoplanet Atmospheric Physics) en el Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania. Hoy se publicó un nuevo artículo en la revista Nature. «¡Estamos entrando en la era de un exoplaneta verdaderamente rocoso!… Este planeta tiene el mismo tamaño e irradiancia que Venus, pero su atmósfera *no* es como la de Venus. Podría ser una atmósfera delgada sin mucho CO2, o podría ser roca desnuda como T1b. [TRAPPIST 1 b]. «

En marzo de 2023, los astrónomos compartieron datos de JWST sobre TRAPPIST-1 b, el planeta más interno. Su distancia orbital es aproximadamente una centésima parte de la de la Tierra y, por lo tanto, no está dentro de la zona habitable del sistema. JWST no detectó atmósfera, lo cual fue inesperado en las condiciones infernales tan cerca de la estrella.

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Todos los planetas del sistema TRAPPIST-1 se han observado previamente utilizando los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, y hasta la fecha no se han detectado características atmosféricas. Pero aún así, los astrónomos no pueden descartar esta posibilidad. Junto con las capacidades infrarrojas de JWST, tiene la capacidad de detectar moléculas «pesadas» como el dióxido de carbono, el oxígeno y el metano, lo que permite que TRAPPIST-1 determine si el planeta tiene una atmósfera o no y, de ser así, cómo son. hecho. .

TRAPPIST-1 c orbita su estrella a una distancia de 0,016 AU (alrededor de 2,4 millones de kilómetros, 1,5 millones de millas), completando una órbita en solo 2,42 días terrestres. TRAPPIST-1 c es un poco más grande que la Tierra, pero tiene una densidad similar, lo que indica que debe tener una composición rocosa. Las mediciones de JWST de luz infrarroja de 15 micras emitida por TRAPPIST-1 c indican que el planeta tiene una superficie rocosa transparente o una atmósfera de dióxido de carbono muy delgada.

«Queríamos saber si los planetas rocosos tienen atmósferas o no», dijo Sébastien Zeba, estudiante graduado de Max Planck y primer autor del nuevo artículo. En un comunicado de prensa de la NASA. En el pasado, solo podíamos estudiar planetas con atmósferas ricas en hidrógeno. Con la web, podemos empezar a buscar una atmósfera dominada por oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono».

Esta curva de luz muestra el cambio en el brillo del sistema TRAPPIST-1 a medida que el segundo planeta, TRAPPIST-1 c, se mueve detrás de la estrella. Este evento se llama eclipse secundario. Los astrónomos utilizan el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb para medir el brillo de la luz del infrarrojo medio. Cuando el planeta está junto a la estrella, la luz del lado diurno de la estrella y el planeta llega al telescopio y el sistema parece más brillante. Cuando el planeta está detrás de la estrella, la luz del planeta se bloquea y solo la luz de la estrella llega al telescopio, lo que da como resultado un brillo aparente bajo. Crédito: NASA, Agencia Espacial Europea, Agencia Espacial Canadiense, Joseph Olmsted (STScI)

Jiepa y su equipo utilizaron el sistema MIRI (Mid-Infrared JWST Instrument) TRAPPIST-1 en cuatro ocasiones distintas (27 y 30 de octubre y 6 y 30 de noviembre de 2022) cuando el planeta se movió detrás de la estrella 1c, un evento conocido. Como un segundo eclipse.. . Al comparar el brillo del planeta detrás de la estrella (luz estelar sola) con el brillo junto a la estrella (luz estelar y planetaria combinadas), el equipo pudo calcular la cantidad de luz infrarroja media. El planeta emite a una longitud de onda de 15 micrones.

la nasa dijo La cantidad de luz infrarroja media emitida por un planeta está directamente relacionada con su temperatura, que se ve afectada por su atmósfera. El dióxido de carbono absorbe preferentemente 15 micrones de luz, oscureciendo el planeta en esta longitud de onda. Sin embargo, las nubes reflejan la luz, haciendo que el planeta parezca más brillante y enmascarando la presencia de dióxido de carbono.

Además, la atmósfera inherente de cualquier compuesto redistribuirá el calor del lado diurno al lado nocturno, de modo que la temperatura en el lado diurno sea más baja que sin la atmósfera. Debido a que TRAPPIST-1c orbita tan cerca de su estrella, 1/50 de la distancia entre Venus y el Sol, se cree que está bloqueada por mareas, con un lado en la luz del día perpetua y el otro en la oscuridad sin fin.

«Nuestros resultados son consistentes con planetas que son simplemente rocosos sin atmósfera o tienen atmósferas de dióxido de carbono muy delgadas (más delgadas que las atmósferas de la Tierra o Marte) sin nubes», dijo Ziba. «Si el planeta tuviera una atmósfera espesa de dióxido de carbono, observaríamos eclipses secundarios muy poco profundos, o ningún eclipse en absoluto. Debido a que el dióxido de carbono absorbe 15 micrones de luz, no podríamos detectar ninguna luz proveniente del planeta».

Este gráfico compara el brillo medido de TRAPPIST-1c con datos de brillo simulado para tres escenarios diferentes. Las medidas (rombos rojos) corresponden a superficies rocosas expuestas con atmósferas muy finas de dióxido de carbono sin atmósfera (línea verde) ni nubes (línea azul). Una atmósfera densa rica en dióxido de carbono con nubes de ácido sulfúrico como Venus (línea amarilla) es poco probable. Crédito: NASA, Agencia Espacial Europea, Agencia Espacial Canadiense, Joseph Olmsted (STScI).

En su papel, El grupo dice “Ingravidez, CO2– ¿Un entorno rico en TRAPPIST-1? c representa una mala historia de formación y es relativamente inestable… Si todos los planetas del sistema se formaron al mismo ritmo, esto implica que el sistema tiene poca materia volátil para planetas habitables. »

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Kreidberg dijo en Twitter Cuando se formó TRAPPIST-1c, el volumen de agua era menos de 10 veces mayor que el de los océanos de la Tierra. «Esto puede indicar un sistema de formación de planetas menos rico en agua (aunque esto no garantiza que c será como un exoplaneta)», dijo.

A finales de este año, los investigadores realizarán una sonda de seguimiento para monitorear la órbita completa de los motores TRAPPIST-1 b y TRAPPIST-1 c, dijo la NASA. Esto nos permitirá ver cómo cambian las temperaturas de los dos planetas del día a la noche, y establecerá más restricciones sobre si tienen o no atmósferas. Además, también se observarán otros planetas TRAPPIST-1. Por lo tanto, manténgase atento a las próximas publicaciones de datos más emocionantes.