Incluso aunque las enanas rojas tengan zonas habitables duraderas, serían brutales a la vida
Por Matt Williams para Universe Today Julio 15 de 2017
Desde que los científicos confirmaron la existencia de siete planetas terrestres orbitando TRAPPIST-1, este sistema ha sido un punto focal de interés para los astrónomos. Dada su proximidad a la Tierra (a sólo 39,5 años luz de años-luz de distancia), y el hecho de que tres de sus planetas orbitan dentro de la "Goldilocks Zone" de la estrella, este sistema ha sido un lugar ideal para aprender más sobre la potencial habitabilidad del rojo Sistemas de estrellas enanas.
Esto es especialmente importante, ya que la mayoría de las estrellas en nuestra galaxia son enanas rojas (alias estrellas enanas de tipo M). Desafortunadamente, no todas las investigaciones han sido tranquilizadoras. Por ejemplo, dos estudios recientes realizados por dos equipos separados del Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian (CfA) indican que las probabilidades de encontrar vida en este sistema son menos probables de lo que generalmente se piensa.
El primer estudio, titulado "Restricciones físicas sobre la probabilidad de vida en los exoplanetas", trató de abordar cómo la radiación y el viento estelar afectaría a los planetas ubicados dentro de la zona habitable de TRAPPIST-1. Con este fin, los autores del estudio - los profesores Manasvi Lingam y Avi Loeb - construyeron un modelo que consideraba cómo ciertos factores afectarían las condiciones en la superficie de estos planetas.
El concepto de este artista muestra lo que cada uno de los planetas TRAPPIST-1 puede parecer, basado en los datos disponibles sobre sus tamaños, masas y distancias orbitales. Créditos de la imagen: NASA / JPL-Caltech
Este modelo tomó en cuenta cómo la distancia de los planetas de su estrella afectaría las temperaturas superficiales y la pérdida atmosférica, y cómo esto podría afectar los cambios que la vida tendría que emerger con el tiempo. Como dijo el Dr. Loeb Universo Hoy a través de correo electrónico:
Esencialmente, el Dr. Lingam y el Dr. Loeb descubrieron que los planetas del sistema TRAPPIST-1 serían barragizados por la radiación UV con una intensidad mucho mayor que la experimentada por la Tierra. Este es un peligro muy conocido cuando se trata de estrellas enanas rojas, que son variables e inestables en comparación con nuestro propio Sol. Concluyeron que en comparación con la Tierra, las posibilidades de vida compleja existente en los planetas dentro de la zona habitable de TRAPPIST-1 eran menores al 1%.
"Demostramos que los exoplanetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable alrededor de las enanas M muestran perspectivas mucho más bajas de ser habitables con respecto a la Tierra, debido a los mayores flujos ultravioleta incidentes ya distancias más cercanas a la estrella anfitriona", dijo Loeb. "Esto se aplica a los exoplanetas recientemente descubiertos en las proximidades del Sol, Proxima b (la estrella más cercana a cuatro años luz de distancia) y TRAPPIST-1 (diez veces más lejos), que encontramos a varios órdenes de magnitud menor que la de la Tierra . "
Tres de los planetas TRAPPIST-1 - TRAPPIST-1e, fy g - residen en la llamada "zona habitable" de su estrella. Créditode la imagen: NASA / JPL
El segundo estudio – "El Ambiente Amenazante de los Planetas TRAPPIST-1", que fue publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters - fue producido por un equipo de la CfA y el Lowell Center for Space Science and Technology de la Universidad de Massachusetts. Dirigida por la Dra. Cecilia Garraffo de la CfA, el equipo consideró otra amenaza potencial para la vida en este sistema.
Esencialmente, el equipo encontró que TRAPPIST-1, como nuestro Sol, envía corrientes de partículas cargadas hacia el espacio,– es decir, viento estelar. Dentro del Sistema Solar, este viento ejerce una fuerza sobre los planetas y puede tener el efecto de quitar sus atmósferas. Mientras que la atmósfera de la Tierra está protegida por su campo magnético, planetas como Marte no lo son – por lo que perdió la mayor parte de su atmósfera en el espacio durante cientos de millones de años.
Como el equipo de investigación encontró, cuando se trata de TRAPPIST-1, esta corriente ejerce una fuerza en sus planetas que es entre 1.000 a 100.000 veces mayor que lo que la Tierra experimenta con el viento solar. Además, sostienen que el campo magnético de TRAPPIST-1 está probablemente conectado a los campos magnéticos de los planetas que orbitan alrededor de él, lo que permitiría que las partículas de la estrella fluyan directamente hacia la atmósfera del planeta.
Ilustración que muestra la posible superficie de TRAPPIST-1f, uno de los planetas recién descubiertos en el sistema TRAPPIST-1. Créditos de la imagen: NASA / JPL-Caltech
En otras palabras, si los planetas de TRAPPIST-1 tienen campos magnéticos, no les darán ninguna protección. Así que si el flujo de partículas cargadas es lo suficientemente fuerte, podría quitar las atmósferas de estos planetas, haciéndolas inhabitables. Como dijo Garraffo:
Como usted puede imaginar, esto no es exactamente una buena noticia para aquellos que esperaban que el sistema TRAPPIST-1 tuviera la primera evidencia de vida más allá de nuestro Sistema Solar. Entre el hecho de que sus planetas orbitan una estrella que emite diversos grados de radiación intensa, y la proximidad de sus siete planetas a la propia estrella, las probabilidades de vida que emergen en cualquier planeta dentro de su "zona habitable" no son significativas.
Los hallazgos del segundo estudio son particularmente significativos a la luz de otros estudios recientes. En el pasado, el Prof. Loeb y un equipo de la Universidad de Chicago han abordado la posibilidad de que los siete planetas del sistema TRAPPIST-1 -que están relativamente juntos- son adecuados para la litopanspermia. En resumen, determinaron que dada su cercana proximidad entre sí, las bacterias podrían ser transferidas de un planeta a otro a través de asteroides.
Representación de un artista de planetas que transitan una estrella enana roja en el sistema TRAPPIST-1. Crédito de la imagen: NASA / ESA / STScl
Pero si la proximidad de estos planetas también significa que es poco probable que conserven sus atmósferas frente al viento estelar, la probabilidad de litopanspermia puede ser un punto discutible. Sin embargo, antes de que alguien llegue a pensar que esto es una mala noticia en lo que respecta a la búsqueda de la vida va, es importante tener en cuenta que este estudio no descarta la posibilidad de la vida emergente en todos los sistemas de estrellas enanas rojas.
Como señaló el Dr. Jeremy Drake -un astrofísico de la CfA y uno de los coautores de Garraffo-, los resultados de su estudio simplemente significan que necesitamos lanzar una amplia red al buscar la vida en el Universo. "Definitivamente no estamos diciendo que la gente debería renunciar a buscar la vida alrededor de las estrellas enanas rojas", dijo. "Pero nuestro trabajo y el trabajo de nuestros colegas muestran que también debemos apuntar a tantas estrellas como sea posible que son más parecidas al Sol".
Y como el propio Dr. Leob ha indicado en el pasado, las estrellas enanas rojas siguen siendo el lugar más estadísticamente probable para encontrar mundos habitables:
Si hay uno para llevar de estos estudios, es que la existencia de vida dentro de un sistema estelar no requiere simplemente planetas que orbitan dentro de las zonas habitables circunstelares. También hay que tener en cuenta la naturaleza de las estrellas y el papel que desempeñan el viento solar y los campos magnéticos, ya que pueden significar la diferencia entre un planeta que lleva vida y una bola estéril de roca.
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Por Matt Williams para Universe Today Julio 15 de 2017
Desde que los científicos confirmaron la existencia de siete planetas terrestres orbitando TRAPPIST-1, este sistema ha sido un punto focal de interés para los astrónomos. Dada su proximidad a la Tierra (a sólo 39,5 años luz de años-luz de distancia), y el hecho de que tres de sus planetas orbitan dentro de la "Goldilocks Zone" de la estrella, este sistema ha sido un lugar ideal para aprender más sobre la potencial habitabilidad del rojo Sistemas de estrellas enanas.
Esto es especialmente importante, ya que la mayoría de las estrellas en nuestra galaxia son enanas rojas (alias estrellas enanas de tipo M). Desafortunadamente, no todas las investigaciones han sido tranquilizadoras. Por ejemplo, dos estudios recientes realizados por dos equipos separados del Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian (CfA) indican que las probabilidades de encontrar vida en este sistema son menos probables de lo que generalmente se piensa.
El primer estudio, titulado "Restricciones físicas sobre la probabilidad de vida en los exoplanetas", trató de abordar cómo la radiación y el viento estelar afectaría a los planetas ubicados dentro de la zona habitable de TRAPPIST-1. Con este fin, los autores del estudio - los profesores Manasvi Lingam y Avi Loeb - construyeron un modelo que consideraba cómo ciertos factores afectarían las condiciones en la superficie de estos planetas.
El concepto de este artista muestra lo que cada uno de los planetas TRAPPIST-1 puede parecer, basado en los datos disponibles sobre sus tamaños, masas y distancias orbitales. Créditos de la imagen: NASA / JPL-Caltech
Este modelo tomó en cuenta cómo la distancia de los planetas de su estrella afectaría las temperaturas superficiales y la pérdida atmosférica, y cómo esto podría afectar los cambios que la vida tendría que emerger con el tiempo. Como dijo el Dr. Loeb Universo Hoy a través de correo electrónico:
"Consideramos la erosión de la atmósfera de los planetas debido al viento estelar y el papel de la temperatura en los procesos ecológicos y evolutivos. La zona habitable alrededor de la débil estrella enana TRAPPIST-1 está varias decenas de veces más cerca que para el Sol, por lo tanto la presión del viento estelar es varios órdenes de magnitud más alta que en la Tierra. Dado que la vida tal como la conocemos requiere agua líquida y el agua líquida requiere una atmósfera, es menos probable que exista vida alrededor de TRAPPIST-1 que en el sistema solar ".
Esencialmente, el Dr. Lingam y el Dr. Loeb descubrieron que los planetas del sistema TRAPPIST-1 serían barragizados por la radiación UV con una intensidad mucho mayor que la experimentada por la Tierra. Este es un peligro muy conocido cuando se trata de estrellas enanas rojas, que son variables e inestables en comparación con nuestro propio Sol. Concluyeron que en comparación con la Tierra, las posibilidades de vida compleja existente en los planetas dentro de la zona habitable de TRAPPIST-1 eran menores al 1%.
"Demostramos que los exoplanetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable alrededor de las enanas M muestran perspectivas mucho más bajas de ser habitables con respecto a la Tierra, debido a los mayores flujos ultravioleta incidentes ya distancias más cercanas a la estrella anfitriona", dijo Loeb. "Esto se aplica a los exoplanetas recientemente descubiertos en las proximidades del Sol, Proxima b (la estrella más cercana a cuatro años luz de distancia) y TRAPPIST-1 (diez veces más lejos), que encontramos a varios órdenes de magnitud menor que la de la Tierra . "
Tres de los planetas TRAPPIST-1 - TRAPPIST-1e, fy g - residen en la llamada "zona habitable" de su estrella. Créditode la imagen: NASA / JPL
El segundo estudio – "El Ambiente Amenazante de los Planetas TRAPPIST-1", que fue publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters - fue producido por un equipo de la CfA y el Lowell Center for Space Science and Technology de la Universidad de Massachusetts. Dirigida por la Dra. Cecilia Garraffo de la CfA, el equipo consideró otra amenaza potencial para la vida en este sistema.
Esencialmente, el equipo encontró que TRAPPIST-1, como nuestro Sol, envía corrientes de partículas cargadas hacia el espacio,– es decir, viento estelar. Dentro del Sistema Solar, este viento ejerce una fuerza sobre los planetas y puede tener el efecto de quitar sus atmósferas. Mientras que la atmósfera de la Tierra está protegida por su campo magnético, planetas como Marte no lo son – por lo que perdió la mayor parte de su atmósfera en el espacio durante cientos de millones de años.
Como el equipo de investigación encontró, cuando se trata de TRAPPIST-1, esta corriente ejerce una fuerza en sus planetas que es entre 1.000 a 100.000 veces mayor que lo que la Tierra experimenta con el viento solar. Además, sostienen que el campo magnético de TRAPPIST-1 está probablemente conectado a los campos magnéticos de los planetas que orbitan alrededor de él, lo que permitiría que las partículas de la estrella fluyan directamente hacia la atmósfera del planeta.
Ilustración que muestra la posible superficie de TRAPPIST-1f, uno de los planetas recién descubiertos en el sistema TRAPPIST-1. Créditos de la imagen: NASA / JPL-Caltech
En otras palabras, si los planetas de TRAPPIST-1 tienen campos magnéticos, no les darán ninguna protección. Así que si el flujo de partículas cargadas es lo suficientemente fuerte, podría quitar las atmósferas de estos planetas, haciéndolas inhabitables. Como dijo Garraffo:
"El campo magnético de la Tierra actúa como un escudo contra los efectos potencialmente dañinos del viento solar. Si la Tierra estuviera mucho más cerca del Sol y estuviera sometida al ataque de partículas como la estrella TRAPPIST-1, nuestro escudo planetario fallaría con bastante rapidez ".
Como usted puede imaginar, esto no es exactamente una buena noticia para aquellos que esperaban que el sistema TRAPPIST-1 tuviera la primera evidencia de vida más allá de nuestro Sistema Solar. Entre el hecho de que sus planetas orbitan una estrella que emite diversos grados de radiación intensa, y la proximidad de sus siete planetas a la propia estrella, las probabilidades de vida que emergen en cualquier planeta dentro de su "zona habitable" no son significativas.
Los hallazgos del segundo estudio son particularmente significativos a la luz de otros estudios recientes. En el pasado, el Prof. Loeb y un equipo de la Universidad de Chicago han abordado la posibilidad de que los siete planetas del sistema TRAPPIST-1 -que están relativamente juntos- son adecuados para la litopanspermia. En resumen, determinaron que dada su cercana proximidad entre sí, las bacterias podrían ser transferidas de un planeta a otro a través de asteroides.
Representación de un artista de planetas que transitan una estrella enana roja en el sistema TRAPPIST-1. Crédito de la imagen: NASA / ESA / STScl
Pero si la proximidad de estos planetas también significa que es poco probable que conserven sus atmósferas frente al viento estelar, la probabilidad de litopanspermia puede ser un punto discutible. Sin embargo, antes de que alguien llegue a pensar que esto es una mala noticia en lo que respecta a la búsqueda de la vida va, es importante tener en cuenta que este estudio no descarta la posibilidad de la vida emergente en todos los sistemas de estrellas enanas rojas.
Como señaló el Dr. Jeremy Drake -un astrofísico de la CfA y uno de los coautores de Garraffo-, los resultados de su estudio simplemente significan que necesitamos lanzar una amplia red al buscar la vida en el Universo. "Definitivamente no estamos diciendo que la gente debería renunciar a buscar la vida alrededor de las estrellas enanas rojas", dijo. "Pero nuestro trabajo y el trabajo de nuestros colegas muestran que también debemos apuntar a tantas estrellas como sea posible que son más parecidas al Sol".
Y como el propio Dr. Leob ha indicado en el pasado, las estrellas enanas rojas siguen siendo el lugar más estadísticamente probable para encontrar mundos habitables:
"Al examinar la habitabilidad del Universo a través de la historia cósmica desde el nacimiento de las primeras estrellas 30 millones de años después del Big Bang hasta la muerte de las últimas estrellas en 10 billones de años, se llega a la conclusión de que a menos que la habitabilidad alrededor de las estrellas de baja masa Suprimida, la vida es más probable que exista cerca de estrellas enanas rojas como Proxima Centauri o TRAPPIST-1 trillones de años a partir de ahora.
Si hay uno para llevar de estos estudios, es que la existencia de vida dentro de un sistema estelar no requiere simplemente planetas que orbitan dentro de las zonas habitables circunstelares. También hay que tener en cuenta la naturaleza de las estrellas y el papel que desempeñan el viento solar y los campos magnéticos, ya que pueden significar la diferencia entre un planeta que lleva vida y una bola estéril de roca.
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