Ciencia.-Composición similar para los siete mundos rocosos de TRAPPIST-1

MADRID, 22 (EUROPA PRESS)

Un estudio liderado por el astrofísico Eric Agol de la Universidad de Washington ha medido las densidades de los siete planetas del sistema exoplanetario TRAPPIST-1 con extrema precisión, con valores obtenidos indicando composiciones muy similares para todos los planetas.

Este hecho hace que el sistema sea aún más notable y ayuda a comprender mejor la naturaleza de estos fascinantes mundos, según el estudio, que se acaba de publicar en la revista Planetary Science Journal.

El sistema TRAPPIST-1 alberga la mayor cantidad de planetas de tamaño similar a nuestra Tierra jamás encontrados fuera de nuestro sistema solar. Descubierto en 2016 por un equipo de investigación dirigido por Michaël Gillon, astrofísico de la Universidad de Lieja, el sistema ofrece una idea de la inmensa variedad de sistemas planetarios que probablemente pueblan el Universo. Desde su detección, los científicos han estudiado estos siete planetas utilizando múltiples espacios (telescopios Kepler y Spitzer de la NASA) y telescopios terrestres (TRAPPIST y SPECULOOS en particular). Solo el telescopio Spitzer, administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, proporcionó más de 1.000 horas de observaciones específicas del sistema antes de ser dado de baja en enero de 2020.

Horas de observaciones que permitieron afinar la información que tenemos sobre el sistema exoplanetario. "Dado que no podemos ver los planetas directamente, analizamos en detalle las variaciones del brillo aparente de su estrella a medida que la 'transitan', es decir, a medida que pasan frente a ella", explica Michaël Gillon. "Estudios anteriores ya lo habían hecho. permitió a los astrónomos tomar medidas precisas de las masas y diámetros de los planetas, lo que llevó a la determinación de que eran similares en tamaño y masa a nuestra Tierra y que sus composiciones debían haber sido esencialmente rocosas ".

Nuestro nuevo estudio ha mejorado enormemente la precisión de las densidades de los planetas, las mediciones obtenidas indican composiciones muy similares para estos siete mundos ", dice en un comunicado Elsa Ducrot, estudiante de doctorado en la Universidad de Lieja." Esto podría significar que contienen aproximadamente la misma proporción de materiales que componen la mayoría de los planetas rocosos, como el hierro, el oxígeno, el magnesio y el silicio, que componen nuestro planeta. "Después de corregir por sus diferentes masas, los investigadores pudieron estimar que todos tienen una densidad de alrededor de un 8% menos que la de la Tierra, un hecho que podría tener un impacto en sus composiciones.

Los autores del estudio plantean tres hipótesis para explicar esta diferencia de densidad con nuestro planeta. La primera implica una composición similar a la de la Tierra, pero con un porcentaje menor de hierro (alrededor del 21% frente al 32% de la Tierra). Dado que la mayor parte del hierro en la composición de la Tierra se encuentra en el núcleo de la Tierra, este agotamiento de hierro de los planetas TRAPPIST-1 podría indicar núcleos con masas relativas más bajas. La segunda hipótesis implica composiciones enriquecidas con oxígeno en comparación con la de nuestro planeta. Al reaccionar con el hierro, el oxígeno formaría óxido de hierro, más conocido como "óxido". La superficie de Marte obtiene su color rojo del óxido de hierro, pero al igual que sus tres hermanas terrestres (Tierra, Mercurio y Venus), tiene un núcleo de hierro no oxidado. Sin embargo, si la menor densidad de los planetas TRAPPIST-1 se debiera por completo al hierro oxidado, entonces los planetas estarían 'oxidados hasta el corazón' y podrían no tener un núcleo real, a diferencia de la Tierra. Según Eric Agol, la respuesta podría ser una combinación de ambos escenarios: menos hierro en general y algo de hierro oxidado.

La tercera hipótesis planteada por los investigadores es que los planetas están enriquecidos con agua en comparación con la Tierra. Esta hipótesis estaría de acuerdo con los resultados teóricos independientes que indican una formación de los planetas TRAPPIST-1 más lejos de su estrella, en un ambiente frío y rico en hielo, seguido de migración interna. Si esta explicación es correcta, entonces el agua podría representar aproximadamente el 5% de la masa total de los cuatro planetas exteriores. En comparación, el agua representa menos de una décima parte del 1% de la masa total de la Tierra. Los tres planetas interiores en TRAPPIST-1, ubicados demasiado cerca de sus estrellas para que el agua permanezca líquida en la mayoría de las circunstancias, necesitarían atmósferas densas y calientes como en Venus, donde el agua podría permanecer unida al planeta en forma de vapor. Pero según Eric Agol, esta explicación parece menos probable porque sería una coincidencia que los siete planetas tuvieran suficiente agua presente para tener densidades similares.

"El cielo nocturno está lleno de planetas, y solo en los últimos 30 años hemos podido comenzar a desentrañar sus misterios", se regocija Caroline Dorn, astrofísica de la Universidad de Zurich y coautora del artículo. "El sistema TRAPPIST-1 es fascinante porque alrededor de esta estrella única podemos aprender sobre la diversidad de planetas rocosos dentro de un solo sistema. Y también podemos aprender más sobre un planeta al estudiar a sus vecinos, por lo que este sistema es perfecto para eso".