El sistema solar TRAPPIST-1 no fue bombardeado por rocas espaciales como la Tierra primitiva, sugiere un estudio
TRAPPIST-1 sería una estrella ordinaria si no fuera por el interés científico que generan sus siete planetas.
Los astrónomos detectaron por primera vez los nuevos mundos, al menos tres de los cuales pueden ser habitables, en 2016. Ahora, un nuevo estudio sugiere que la forma en que TRAPPIST-1 Los planetas en órbita pueden revelar pistas sobre su evolución y la frecuencia con la que las rocas espaciales se han topado con ellos en sus años de formación.
Ubicada a unos 40 años luz del sol en la constelación de Acuario, TRAPPIST-1 es una estrella fría y tenue llamada enano Rojo, el tipo más común en nuestra galaxia, el Vía Láctea.
alrededor de la estrella, siete exoplanetas aproximadamente el tamaño de la Tierra, referido por las letras simples de TRAPPIST-1 bah según su distancia a la estrella, orbita en lo que los astrónomos llaman «resonante». La resonancia significa que, aunque cada planeta necesita un tiempo diferente para completar una órbita, los pares se encuentran regularmente en el mismo punto de partida.
Por ejemplo, por cada 8 órbitas completadas por el planeta TRAPPIST-1 b, que está más cerca de la estrella, el planeta c gira 5 veces, el planeta d 4 y el planeta e 2 órbitas. Y en la nueva investigación, los científicos argumentan que esta danza orbital extrañamente regular no sería posible si estos planetas fueran sometidos a demasiado martilleo por las rocas espaciales después de su nacimiento en el disco protoplanetario que rodeaba a la estrella recién formada TRAPPIST-1 hace unos 7 mil millones de años. atrás.
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«Descubrimos que después de que estos planetas se formaron, no fueron bombardeados por más de una pequeña cantidad de cosas», dijo el astrofísico Sean Raymond de la Universidad de Burdeos, Francia, y autor principal del estudio. en una oracion. «Eso es genial. Es información interesante cuando piensas en otros aspectos de los planetas en el sistema».
El equipo de investigadores estadounidenses y europeos simuló la evolución del sistema TRAPPIST-1 en una computadora. Los científicos estaban tratando de averiguar cuánta «cosa» podría golpear estos planetas antes de que se interrumpiera su danza orbital sincronizada.
«No podemos decir exactamente cuánto material se estrelló contra cualquiera de estos planetas, pero debido a esta configuración resonante especial, podemos ponerle un límite superior», dijo Raymond. “Podemos decir, ‘No podría haber sido más que eso’. Y resulta que este límite superior es bastante pequeño. «
El modelo sugiere que los planetas en el sistema TRAPPIST-1 deben haberse formado muy temprano y muy rápidamente, en aproximadamente una décima parte del tiempo que tomó nuestro tierra formarse, dijeron los científicos en el comunicado.
Cuando desapareció el disco protoplanetario alrededor de TRAPPIST-1, estos planetas ya estaban orbitando cerca de su estrella madre. Los científicos creen que los discos protoplanetarios, llenos de gas y polvo, existen solo unos pocos millones de años después de la formación de una nueva estrella. Los modelos informáticos sugieren que es la atracción gravitacional de este disco lo que hace que los planetas entren en resonancia orbital, dijeron los investigadores. El impacto de un gran cuerpo, similar al que atravesó la joven Tierra hace unos 4.500 millones de años en una colisión que formó la luna, definitivamente habría detenido esta danza orbital sincronizada.
Los científicos esperan que comprender la intensidad del bombardeo de las rocas espaciales en las primeras etapas de la vida de un planeta pueda ayudarlos a comprender la composición química del planeta. En el caso de la Tierra, se cree que el impacto introdujo muchos elementos químicos, incluida el agua que da vida. cometas, asteroides y meteoritos. Por sí misma, se cree que la colisión que creó la luna suministró la mayor parte del carbono y el nitrógeno actuales del planeta, requisitos previos esenciales para la existencia de vida.
Actualmente, los científicos saben muy poco sobre la composición química de los mundos TRAPPIST-1. Comprender cuántas rocas espaciales se han estrellado contra ellos puede mejorar estas estimaciones.
«Hoy tenemos algunas restricciones en la composición de estos planetas, como la cantidad de agua que pueden tener», dijo en un comunicado Andre Izidoro, astrofísico de la Universidad Rice en Houston y coautor del artículo. «Pero tenemos barras de error muy grandes».
Pero es posible que estos planetas ya se hayan formado a partir de materia que contiene más hidrógeno y, naturalmente, tienen más agua que la Tierra, incluso sin todos los cometas y rocas espaciales que se aproximan.
“Por ejemplo, si uno de estos planetas tiene mucha agua, digamos una fracción de masa del 20%, el agua debe haberse incorporado a los planetas desde el principio, durante la fase gaseosa”, dijo Izidoro. «Por lo tanto, tendrá que comprender qué tipo de proceso podría traer esta agua a este planeta».
Por el momento, los científicos tienen herramientas limitadas para llegar mucho más lejos. Pero nuevos observatorios como el Telescopio espacial James Webb, programado para comenzar a operar en 2022 y el telescopio espacial más poderoso jamás construido, y la finalización en 2024 del Telescopio extremadamente grande en el Observatorio Europeo Austral, puedes colocar las distintas piezas del rompecabezas en su lugar.
«Para el sistema TRAPPIST-1, tenemos estos planetas de masa terrestre que se formaron temprano», dijo Rajdeep Dasgupta, científico planetario de la Universidad Rice y otro coautor del artículo. «Entonces, una diferencia potencial, en comparación con la formación de la Tierra, es que podrían haber tenido algo de atmósfera de hidrógeno desde el principio y nunca haber experimentado un impacto gigante tardío. Y eso podría cambiar mucho la evolución en términos del interior del planeta. pérdida, y otras cosas que tienen implicaciones para la habitabilidad «.
Al final de este acertijo, los científicos esperarán saber si puede haber vida en alguna de estas tierras lejanas.
La búsqueda se describe en un papel publicado este jueves (25/11) en la revista Nature Astronomy.
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