Durante años, los científicos han estado debatiendo las posibilidades de vida en siete planetas fascinantes que orbitan la estrella Trappist-1, el sistema de exoplanetas más famoso. ¿la razón? Aunque muchos de estos planetas orbitan en la zona habitable de su estrella, la región alrededor de un cuerpo estelar donde puede existir agua líquida porque las temperaturas son las adecuadas, estos mundos no siempre fueron cómodos.
En el pasado, los exoplanetas Trappist-1 estaban sujetos a condiciones más extremas porque su estrella madre era mucho más caliente. Los científicos pensaron anteriormente que durante esos cientos de millones de años abrasadores, cualquier agua que pudiera haber quedado atrapada en las rocas de estos planetas se habría evaporado y disipado en el espacio. Eso, por supuesto, destruiría la oportunidad de los planetas Trappist-1 de desarrollar vida tal como la conocemos.
Pero un nuevo estudio, basado en una nueva técnica para modelar la evolución atmosférica planetaria, sugiere que no todo puede estar perdido para la vida en los exoplanetas Trappist-1.
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Frank Celcis, astrónomo de la Universidad de Burdeos en Francia, y sus colegas no se propusieron probar que un sistema gravitacional de exoplanetas similares a la Tierra que orbitan alrededor de una estrella pequeña y fría a solo 40 años luz de la Tierra podría albergar vida. En cambio, estaban frustrados por la naturaleza cruda de los modelos actuales de atmósferas planetarias ricas en agua. Querían crear algo más realista, algo que tuviera en cuenta las condiciones climáticas reales en esos planetas y no solo un conjunto de suposiciones teóricas.
El desarrollo de atmósferas masivas ricas en agua es un paso crucial en la evolución de los mundos oceánicos. Por lo tanto, una mejor comprensión de estas atmósferas puede ayudar a los científicos a reducir con mayor precisión dónde existe vida en el universo. Según las teorías actuales, cuando se forman los planetas, su agua está contenida en sus rocas. Pero debido al poderoso vulcanismo en los primeros años de estos planetas nacientes, esta agua se evapora a la atmósfera. Cuando las condiciones son las adecuadas, este vapor de agua tiene la oportunidad de condensarse y formar un océano líquido en el que puede surgir la vida. Pero cuando las condiciones son las adecuadas, la pregunta permanece.
«En el pasado, cuando modelábamos estas atmósferas, hacíamos aproximaciones muy fuertes, lo que decía que estas atmósferas son móviles. Eso significa que la radiación estelar se deposita muy profundo cerca de la superficie del planeta, y la forma en que se transmite la energía, Celcis le dijo a Space.com.org: «Arriba y afuera a través de la convección»
“El aire caliente sube y el aire frío baja y suponemos que esa es la forma principal en que la energía se transfiere fuera de la atmósfera y luego se irradia [into space]Continuó: «Esto hace que nuestras vidas sean mucho más simples porque cuando la convección es la principal fuerza impulsora en la atmósfera, conocemos el gradiente de temperatura, sabemos cómo varía la temperatura con la presión. Todo se reduce a qué tipo de gas se agrega a la atmósfera.»
Pero las cosas no son tan simples en los planetas reales.
Selcis explicó que la opacidad del gas que rodea al planeta cambia con la altitud, lo que afecta cuánto calor se retiene en el interior y cuánto se escapa al espacio exterior. Durante mucho tiempo, los científicos no pudieron modelar ninguna de estas variables. Estos cambios en la transparencia y sus efectos en otros procesos en la atmósfera siguen siendo un misterio. Esto llevó a Selsis y sus colegas a sospechar que los resultados de simulaciones anteriores, que no incluían dicha información, podrían estar equivocados.
«No estábamos del todo contentos con la suposición de convección», dijo Selces. «Una de las razones de esto es que con atmósferas muy profundas, llegará menos luz a la superficie. Probablemente no sea suficiente para impulsar la convección».
Ahí es donde trapense-1 llega el pedido. Los modelos anteriores han demostrado que los planetas con atmósferas ricas en agua que reciben solo un 10% más de luz solar que la Tierra evolucionan rápidamente. calentamiento globalel proceso de atrapamiento de calor facilitado por algunos gases, que es conocido por conducir Cambio climático En el piso. Debido a que el vapor de agua es un fuerte gas de efecto invernadero, a medida que el agua continúa evaporándose de las rocas del planeta y la concentración de vapor de agua en la atmósfera aumenta, la temperatura en la superficie del planeta aumenta. Eventualmente, el planeta se vuelve tan caliente que su corteza y manto se derriten en un océano de magma, liberando a la atmósfera el agua restante atrapada en la roca.
Gradualmente, durante miles de millones de años, a medida que los poderosos vientos estelares azotan el planeta, esta agua atmosférica se disipa en el espacio. El hermano más caliente de la Tierra Venusque orbita unos 40 millones de kilómetros (25 millones de millas) más cerca de sol De lo que hace la tierra, se pensó que se encontró con tal destino. Así estaban los planetas en la zona habitable de TRAPPIST-1. Aunque la estrella Trappist-1 es más pequeña y más fría que la estrella de nuestro centro Sistema solarSus siete planetas orbitan a distancias mucho más cortas que la distancia entre el sol y Mercurioel planeta más interior del sistema solar.
“Estrellas pequeñas y rojas como Trappist-1 disminuyen en luminosidad con el tiempo”, dijo Selces. «Cuando se formó el sistema Trappist-1, los planetas que ahora están dentro de la zona habitable, donde podría existir agua, estuvieron expuestos a la radiación durante cientos de millones de años más de lo que están hoy y eso significa que si tuvieran agua, esa agua se han evaporado».
Sin embargo, el nuevo modelo desarrollado por Selsis muestra que aunque las condiciones en todos estos planetas fueron indudablemente infernales durante sus primeros años, es posible que no hayan sido lo suficientemente calientes como para derretir la corteza y los mantos de los planetas en magma. Esto significa que una gran cantidad de agua puede haber escapado dentro de la roca, en años posteriores, cuando la estrella madre se enfrió. En consecuencia, se pueden haber formado océanos de agua líquida en estos planetas, que hoy pueden albergar vida próspera.
En última instancia, estos resultados podrían tener enormes implicaciones para nuestras posibilidades de encontrar vida fuera de nuestro sistema solar como pequeñas estrellas frías como Trappist-1, llamada enanas rojascon mucho el tipo de estrella más común en nuestro universo vía Láctea galaxia.
En última instancia, los investigadores también dicen que los hallazgos ayudarán a los científicos a interpretar sus hallazgos. Telescopio espacial James Webbque, además de sus exploraciones del universo primitivo, busca rastros de agua en exoplanetas de la Vía Láctea.
el estudio Publicado el miércoles (9 de agosto) en la revista Nature.
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