En un sistema solar llamado TRAPPIST-1, a 40 años luz del Sol, siete planetas del tamaño de la Tierra giran alrededor de una estrella fría.
Los astrónomos obtuvieron nuevos datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) sobre TRAPPIST-1 b, el planeta del sistema solar TRAPPIST-1 más cercano a su estrella. Estas nuevas observaciones ofrecen información sobre cómo su estrella puede afectar las observaciones de exoplanetas en el espacio habitable. zona de estrellas frías En la zona habitable, todavía puede existir agua líquida en la superficie del planeta en órbita.
El equipo, que incluía al astrónomo de la Universidad de Michigan y miembro de Sagan de la NASA, Ryan MacDonald, publicó su estudio en la revista The Astrophysical Journal Letters.
«Nuestras observaciones no vieron signos de atmósfera alrededor de TRAPPIST-1 b. Esto nos dice que el planeta podría ser una roca desnuda, tener nubes en lo alto de la atmósfera o tener una molécula muy pesada como el dióxido de carbono que hace que la atmósfera sea demasiado pequeña para detectarla. «, dijo MacDonald. «Pero lo que sí vemos es que la estrella es absolutamente el mayor efecto que domina nuestras observaciones, y esto hará exactamente lo mismo con otros planetas del sistema».
La mayor parte de la investigación del equipo se centró en cuánto podían aprender sobre el impacto de la estrella en las observaciones de los planetas del sistema TRAPPIST-1.
«Si no descubrimos cómo lidiar con la estrella ahora, será mucho, mucho más difícil cuando miremos los planetas en la zona habitable (TRAPPIST-1 d, e y f) ver cualquier señal atmosférica. «, dijo MacDonald.
Un sistema exoplanetario prometedor
TRAPPIST-1, una estrella mucho más pequeña y fría que nuestro sol ubicada aproximadamente a 40 años luz de la Tierra, ha captado la atención tanto de científicos como de entusiastas del espacio desde el descubrimiento de sus siete exoplanetas del tamaño de la Tierra en 2017. Estos mundos, estrechamente empaquetados alrededor de su estrella con tres de ellos dentro de su zona habitable, han alimentado las esperanzas de encontrar entornos potencialmente habitables más allá de nuestro sistema solar.
El estudio, dirigido por Olivia Lim del Instituto Trottier para la Investigación de Exoplanetas de la Universidad de Montreal, utilizó una técnica llamada espectroscopia de transmisión para obtener información importante sobre las propiedades de TRAPPIST-1 b, analizando la luz de la estrella central después de su paso. A través de la atmósfera del exoplaneta durante un tránsito, los astrónomos pueden ver la huella única dejada por las moléculas y átomos que se encuentran dentro de esa atmósfera.
«Estas observaciones se realizaron con el instrumento NIRISS en JWST, construido por una colaboración internacional dirigida por René Doyon en la Universidad de Montreal, bajo los auspicios de la Agencia Espacial Canadiense durante un período de casi 20 años», dijo Michael Meyer, profesor de la UM. «Fue un honor ser parte de esta colaboración y tremendamente emocionante ver resultados como este que caracterizan diversos mundos alrededor de estrellas cercanas provenientes de esta capacidad única de NIRISS».
Conoce tu estrella, conoce tu planeta
El hallazgo clave del estudio fue el impacto significativo de la actividad estelar y la contaminación al intentar determinar la naturaleza de un exoplaneta. La contaminación estelar se refiere a la influencia de las características propias de la estrella, como las regiones oscuras llamadas manchas y las regiones brillantes llamadas fáculas, en las mediciones de la atmósfera del exoplaneta.
El equipo encontró pruebas convincentes de que la contaminación estelar desempeña un papel crucial en la configuración de los espectros de transmisión de TRAPPIST-1 by, probablemente, de los demás planetas del sistema. La actividad de la estrella central puede crear «señales fantasmas» que pueden engañar al observador haciéndole pensar Han detectado una molécula particular en la atmósfera del exoplaneta.
Este resultado subraya la importancia de considerar la contaminación estelar al planificar futuras observaciones de todos los sistemas exoplanetarios, especialmente en el caso de sistemas como TRAPPIST-1, ya que está centrado alrededor de una estrella enana roja que puede ser particularmente activa con manchas estelares y frecuentes llamaradas.
«Además de la contaminación de manchas y fáculas estelares, vimos una llamarada estelar, un evento impredecible durante el cual la estrella parece más brillante durante varios minutos u horas», dijo Lim. «Esta llamarada afectó nuestra medición de la cantidad de luz bloqueada por «Es difícil modelar tales señales de actividad estelar, pero debemos tenerlas en cuenta para asegurarnos de interpretar los datos correctamente».
MacDonald jugó un papel clave en el modelado del impacto de la estrella y la búsqueda de una atmósfera en las observaciones del equipo, ejecutando una serie de millones de modelos para explorar toda la gama de propiedades de las manchas estelares frías, las regiones activas de las estrellas calientes y las atmósferas planetarias que podrían explicar el JWST observó que los astrónomos estaban viendo.
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