El próximo telescopio espacial de la NASA podría revelar detalles sobre los planetas TRAPPIST-1, pero hay un problema

agosto 16, 2019

los Telescopio espacial James Webb (Webb) podría recopilar información crítica sobre las atmósferas de los planetas en el Sistema planetario TRAPPIST-1, pero el mayor obstáculo puede ser las nubes, según un nuevo estudio.

La búsqueda de vida y mundos que teóricamente podrían soportar la vida tal como la conocemos aquí en la Tierra depende de la capacidad de los humanos para explorar y estudiar rincones del cosmos lejos de casa. Webb que se lanzará en 2021, tiene cuatro objetivos principales: detectar la luz de las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el universo, estudiar los sistemas planetarios, examinar la formación de estrellas y sistemas planetarios e investigar los orígenes de la vida. Los científicos han esperado que, al perseguir estos objetivos, el telescopio también pueda avanzar en la búsqueda de vida.

Los científicos están particularmente interesados ​​en el sistema TRAPPIST-1 porque, aunque las simulaciones en estudios anteriores han demostrado que La mayoría de los mundos en este sistema son probablemente inhabitables, uno, TRAPPIST-1e, podría albergar agua líquida y ser capaz de soportar la vida tal como la conocemos.

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Los investigadores de este nuevo estudio realizaron simulaciones utilizando el sistema TRAPPIST-1, un sistema planetario a 39 años luz de distancia que contiene siete exoplanetas confirmados que orbitan una estrella ultrafría, como campo de pruebas para las capacidades potenciales del telescopio. Ellos encontraron que, teóricamente, Webb podría detectar las atmósferas de los siete mundos en el sistema en menos de 10 tránsitos o pases frente a su estrella anfitriona.

El equipo, dirigido por Jacob Lustig-Yaeger, un estudiante de doctorado en astronomía en la Universidad de Washington, descubrió que el telescopio podría hacer esto usando una herramienta a bordo llamada Espectrógrafo de infrarrojo cercano.

Ilustración artística de la superficie de un planeta en el sistema TRAPPIST-1, que alberga siete mundos aproximadamente del tamaño de la Tierra. Según un nuevo estudio, el telescopio espacial James Webb de la NASA podría ayudar a los científicos a detectar y estudiar atmósferas en el sistema planetario TRAPPIST-1.

(Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech)

Los astrónomos detectan y estudian exoplanetas como los de TRAPPIST-1 observando cuándo transitan su estrella. Al estudiar la luz que pasa a través de la atmósfera de un planeta mientras el planeta transita por su estrella, los científicos pueden detectar variaciones en el color y la longitud de onda que surgen cuando la luz pasa a través de diferentes gases en la atmósfera del planeta.

"Dado que cada gas tiene una 'huella digital espectral' única, podemos identificarlos y comenzar a reconstruir la composición de la atmósfera del exoplaneta", Lustig-Yaeger dijo en un comunicado.

Los científicos están particularmente interesados ​​en el sistema TRAPPIST-1 porque, aunque las simulaciones en estudios anteriores han demostrado que La mayoría de los mundos en este sistema son probablemente inhabitables, uno, TRAPPIST-1e, podría albergar agua líquida y ser capaz de soportar la vida tal como la conocemos.

Sin embargo, el equipo descubrió que, aunque Webb podía detectar y estudiar las atmósferas de todos los planetas en TRAPPIST-1 dentro del primer año de funcionamiento del telescopio, las nubes lo dificultarían enormemente. "Encontramos que la espectroscopía de transmisión con el Prisma de Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano es óptima para detectar atmósferas terrestres que contienen CO2, potencialmente en menos de 10 tránsitos para los siete planetas TRAPPIST-1, si carecen de aerosoles a gran altitud" o nubes, el resumen del estudio estados.

Si bien Webb podría necesitar menos de 10 tránsitos para detectar una atmósfera en un mundo sin nubes en el sistema, podría llevarle al telescopio más de 30 tránsitos para encontrar un planeta envuelto en espesas nubes, según el comunicado. Pero aunque las nubes (que pueden existir o no en los mundos TRAPPIST-1) pueden presentar un desafío, no son un obstáculo completo.

"Incluso en el caso de nubes realistas de gran altitud, el telescopio James Webb todavía será capaz de detectar la presencia de atmósferas, lo que antes de nuestro documento no se conocía", dijo Lustig-Yaeger en la misma declaración.

Los científicos aún no han confirmado cuáles de los planetas de TRAPPIST-1, si los hay, tienen atmósfera. Webb pudo verificar la presencia de cualquier atmósfera e incluso analizar sus composiciones.

"Hay una gran pregunta en el campo en este momento: si estos planetas incluso tienen atmósferas, especialmente los planetas más internos", dijo Lustig-Yaeger. "Una vez que hayamos confirmado que hay atmósferas, ¿qué podemos aprender sobre la atmósfera de cada planeta, las moléculas que la componen?"

El estudio fue publicado el 21 de junio en The Astronomical Journal.

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