Al contrario de los "anuncios" de muchos medios de comunicación rusos, no se ha descubierto vida extraterrestre. Sin embargo, el número real de planetas potencialmente habitables en el sistema TRAPPIST-1 no es tres, sino siete. Sin embargo, es casi seguro que aún no todos estén habitados.
La noticia de ayer del descubrimiento de un sistema de siete planetas similares a la Tierra cerca de una enana roja ultra fría a 40 años luz de distancia fue una sensación real. Y plantea una serie de cuestiones muy difíciles. ¿Cómo es posible que una enana roja tenga tantos planetas sólidos? ¿Por qué están tan juntos que tres de ellos cayeron en la zona de hábitat formal a la vez? ¿Cuántos de ellos están realmente en él? ¿Y hay océanos?
Siete planetas son solo una puntuación mínima
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La publicación en Nature sobre este tema está repleta de detalles inesperados. Por ejemplo, siete planetas es en realidad una estimación muy modesta. La principal fuente de nuevos datos sobre su número es el telescopio espacial Spitzer, y se utilizó solo para un ciclo de observación de veinte días. La detección de tránsito requiere al menos un paso del exoplaneta entre el disco y el observador terrestre. Si una estrella tiene más planetas, pero su año dura más de 20 días terrestres, entonces no podría verse de esta manera. Para aclarar el tema, tomó mucho más tiempo observar. Tomemos el sistema solar: para encontrar la Tierra por el método de tránsito, sería bueno que los astrónomos extraterrestres observaran el disco solar durante un año. Y ver el hipotético noveno planeta: de 10 a 20 mil años. Si hubieran observado 20 días, no habrían descubierto ni siquiera Mercurio. Por lo tanto, los nuevos siete planetas son aquelloslo que era más fácil de encontrar, y no toda la población planetaria de un sistema distante.
Una cantidad tan grande de planetas no es muy común, ya que TRAPPIST-1 es 12 veces más ligero que el Sol. Sí, hay elementos más pesados (109% del nivel solar). Los planetas sólidos y los núcleos de los gigantes gaseosos están "hechos" de ellos. Entonces, con una composición tan "metálica", el multiplanetarismo no es sorprendente. Otra cosa llama la atención: por lo general, las enanas rojas no muestran tal "metalicidad". En este sentido, la estrella es completamente atípica, aparentemente, surgió en una región anormalmente saturada de elementos pesados.
La estrechez es como en un apartamento común, ¡y eso es bueno
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El primer planeta del sistema, TRAPPIST-1b, está a unos 1,6 millones de kilómetros de su estrella (cuatro distancias de la Tierra a la Luna), y el séptimo planeta, TRAPPIST-1h, está a menos de 10 millones de kilómetros. Este no es un sistema planetario, sino un "apartamento comunal" en el que la densidad de los planetas es diez veces mayor que la nuestra. Las lunas de Júpiter se encuentran a una distancia de hasta 30 millones de kilómetros de su planeta, y de hecho su gravedad es mucho más débil. Los autores del trabajo creen que los planetas en tal estrechez simplemente no podrían surgir, no tendrían suficiente material para el disco protoplanetario. En el caso de los grandes satélites de Júpiter, se demostró hace bastante tiempo que surgieron más lejos del planeta de lo que están ahora, y luego migraron gradualmente a él.
El hecho de que los exoplanetas TRAPPIST-1 sean migrantes es una muy buena señal. En las primeras decenas de millones de años de existencia, una enana roja puede producir llamaradas muy fuertes que arrancan y se llevan de los planetas elementos de luz, la atmósfera y la hidrosfera, algo sin lo cual no habrá vida de tipo terrestre. Los siete cuerpos celestes descubiertos escaparon de este destino pasando su "juventud" en órbitas distantes más seguras.
¿Tres habitados, siete o más?
Los autores del artículo de Nature intentaron ser muy moderados en sus valoraciones. Consideraron que solo TRAPPIST-1e, fyg se encuentran en la zona habitable del sistema, los cuales reciben 0.66, 0.38 y 0.26 de la radiación que la Tierra recibe de la estrella. La densidad de TRAPPIST-1e es un 20% menor que la de la Tierra, f es 40% y g es 6%. Es decir, todos contienen más elementos ligeros, gases y, posiblemente, agua. Una atmósfera más densa retiene mejor el calor. El impacto de la marea de una estrella cercana en los planetas y los planetas entre sí también calienta sus núcleos. Debido a esto, hay frecuentes erupciones volcánicas y un mayor flujo de calor desde el centro del planeta. Entonces, a pesar de la poca iluminación, la vida allí, en teoría, no se congelará.
Pero los primeros tres planetas reciben 4,25, 2,27 y 1,14 veces más radiación de su estrella. Si la Tierra de hoy fuera un 14% más cálida, los océanos hervirían rápidamente sobre ella. Sin embargo, no se deben comparar las condiciones en un "apartamento comunal" cerca de la estrella TRAPPIST-1 y en un "apartamento decente" (cerca del sol). Los siete planetas abiertos de TRAPPIST-1 son de marea. Es decir, siempre miran a la estrella de un lado, mostrando el otro al resto del cosmos.
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Los científicos planetarios llevan mucho tiempo simulando condiciones en planetas tan exóticos. Y resulta que si no hay atmósferas particularmente densas, entonces hace calor en el lado del día, frío en el lado de la noche, y en el terminator, con su eterno amanecer, las condiciones son intermedias. Esto significa que los primeros tres planetas pueden tener agua líquida en la superficie en la región de los terminadores, lo que los investigadores discuten honestamente.
Por la misma razón, el séptimo planeta puede estar potencialmente "vivo". Sí, recibe solo el 0,13 de la energía que llega a la Tierra. Pero en el lado del día, eso significa 0.26 del nivel de la Tierra. Con una atmósfera espesa y un núcleo calentado por la interacción de las mareas, esto es mucho. Los autores admiten que si hay hidrógeno en la atmósfera del planeta (un gas de efecto invernadero muy eficaz), habrá agua líquida en la superficie incluso con baja insolación.
Como podemos ver, para un planeta que mira eternamente a su sol, el concepto de "zona habitable", es decir, esa distancia de la estrella, a la que la vida es posible, es todavía bastante vago. En el lado del día, es uno, en el lado de la noche, otro, en el terminador, el tercero. Solo con una atmósfera muy densa, como la de Titán, la temperatura se igualará en todos los puntos de la superficie del exoplaneta.
Sin aprender más sobre las atmósferas de nuevos mundos, será difícil determinar las zonas de habitabilidad allí. Una cosa es segura: la estimación de "tres potencialmente habitados" es la más baja posible. En la práctica, puede haber siete de ellos, y quizás muchos más. Es bien sabido que los planetas pueden tener satélites muy grandes, en los cuales (el mismo Titán) la atmósfera es más densa que la de la Tierra y los mares también son bastante extensos. Se necesitan telescopios de la próxima generación para conocer mejor los satélites de estos siete planetas, y hasta entonces no se puede descartar la existencia de vida allí.
Siete mundos: apenas verde, apenas hielo
En la Tierra, la vegetación verde está asociada con la vida. Sin embargo, este no siempre fue el caso; más recientemente, los organismos fotosintéticos en nuestro planeta eran muy a menudo rojos (bacterias púrpuras). Si TRAPPIST1 tiene su propia vegetación en exoplanetas, es poco probable que nos guste en apariencia. El 95% de la energía de radiación de una enana roja se encuentra en la parte infrarroja del espectro. Las plantas locales tendrán que usarlo y también reflejarán la parte no verde del espectro visible para evitar el sobrecalentamiento. Entre los astrobiólogos, la cuestión de qué color será todavía es controvertida, pero la mayoría habla de negro o rojo, o sus combinaciones.
Sin embargo, hay algunas buenas noticias. Los casquetes polares prácticamente no se forman en tales mundos. El hielo en los polos de la Tierra no se derrite en el verano solo porque refleja bien la luz. En la parte infrarroja del espectro, el hielo absorbe casi todo, por lo que allí debe derretirse muy rápidamente. Esto significa que el inicio de edades de hielo regulares, como en la Tierra en los últimos millones de años, es extremadamente improbable allí.
¿Deberías buscar amigos por correspondencia extraterrestres?
Como sabes, una sesión de magia negra debe ir seguida de su exposición. Aquí está: no debería enviar señales de radio allí. La edad de la estrella TRAPPIST-1, según los astrónomos, es de solo 500 millones de años, y parte de ese tiempo sus planetas han pasado mucho más lejos de su estrella de lo que están ahora. Esto significa que en este sistema planetario es simplemente demasiado pronto para esperar el surgimiento de la vida compleja, o incluso la vida en general. La Tierra, según los conceptos actuales, se convirtió en un planeta habitado hace 3,5-3,8 mil millones de años, 0,7-1,0 mil millones de años después de su formación. La fecha más radical propuesta es hace 4.100 millones de años. Es poco probable que se haya inventado una radio allí en 100 millones de años.
Potencialmente, el sistema a 40 años luz de distancia es muy, muy adecuado para la vida, pero probablemente sea demasiado pronto para esperar el contacto con sus habitantes. Sin embargo, su futuro parece más seguro que el nuestro. La enana roja es menos masiva que las amarillas (el Sol) y, por lo tanto, vive mucho más tiempo. Los océanos de la Tierra se evaporarán en un par de miles de millones de años, y luego el Sol se convertirá en una enana blanca. Mientras que TRAPPIST-1 podrá brillar adecuadamente para los habitantes de su sistema durante otros 4-5 billones de años, mil veces más que el tiempo permitido para la vida terrenal.
Ivan Lysyakov
