Cuando el telescopio más poderoso del mundo se lance al espacio este año, los científicos descubrirán si los planetas del tamaño de la Tierra que están en nuestro ‘vecindario solar’ tienen un requisito previo clave para la vida: una atmósfera.
Estos planetas orbitan alrededor de una enana M, el tipo de estrella más pequeño y común de la galaxia. Actualmente, los científicos no saben cuántos planetas similares a la Tierra que orbitan alrededor de este tipo de estrella tienen las características necesarias para ser habitables.
Para despejar esta incógnita, astrónomos de las universidades de California Riverside, Johns Hopkins, Cornell y Chicago, junto con científicos de la Universidad Johns Hopkins, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, estudiaron si el telescopio espacial James Webb, que se lanzará pronto, o el telescopio espacial Hubble, actualmente en órbita, son capaces de detectar atmósferas en estos planetas, según se informa en un comunicado.
También modelaron los tipos de atmósferas que probablemente se encontrarán, si existen, y cómo podrían distinguirse entre sí. Los resultados de esta investigación se han publicado ahora en Astronomical Journal.
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A 35 años luz de la Tierra
La estrella sobre la que se centró este estudio es una enana M llamada L 98-59, que mide solo el 8% de la masa de nuestro sol. Aunque es pequeña, está a solo 35 años luz de la Tierra. Su brillo y su relativa cercanía lo convierten en un objetivo ideal para la observación.
Poco después de formarse, las enanas M pasan por una fase en la que pueden brillar en dos órdenes de magnitud más de lo normal. La fuerte radiación ultravioleta durante esta fase tiene el potencial de secar sus planetas en órbita, evaporar el agua de la superficie y destruir muchos gases en la atmósfera.
Los investigadores modelaron cuatro escenarios atmosféricos diferentes: uno en el que los mundos L 98-59 están dominados por agua, otro en el que la atmósfera está compuesta principalmente de hidrógeno, otro en el que dispone de una atmósfera de dióxido de carbono similar a Venus, y otro en el que el hidrógeno de la atmósfera escapó al espacio, dejando atrás solo oxígeno y ozono.
Información complementaria
Descubrieron que los dos telescopios podrían ofrecer información complementaria utilizando observaciones de tránsito, que miden una caída en la luz que ocurre cuando un planeta pasa frente a su estrella.
Los planetas que orbitan L 98-59 están mucho más cerca de su estrella que la Tierra del sol. Completan sus órbitas en menos de una semana, lo que hace que las observaciones de tránsito por telescopio sean más rápidas y rentables que observar otros sistemas en los que los planetas están más lejos de sus estrellas.
En ese sistema se ha detectado un planeta con la mitad de la masa de Venus –el exoplaneta más ligero jamás medido mediante la técnica de la velocidad radial–, que es un mundo oceánico y un posible planeta en la zona habitable que podría albergar vida, según una investigación publicada en junio pasado.
Atmósfera seca y con oxígeno
De los cuatro escenarios atmosféricos que consideraron los investigadores, han concluido que la atmósfera seca y dominada por oxígeno es la más probable que puede darse en esos planetas.
Aunque es posible que no tengan atmósferas que se presten a la vida en la actualidad, estos planetas pueden ofrecer una visión importante de lo que podría sucederle a la Tierra en diferentes condiciones, e incluso lo que podría ser posible en mundos similares a la Tierra en otras partes de la galaxia.
El sistema L 98-59 solo se descubrió en 2019, y gracias a esta investigación se ha obtenido nueva información sobre sus características, que serán mejoradas dijo cuando el telescopio Webb se lance a finales de este año.
«Estamos al borde de revelar los secretos de un sistema estelar que estuvo oculto hasta hace muy poco», consideran los investigadores.
Nueva frontera astronómica
El telescopio espacial James Webb es un observatorio espacial desarrollado por la colaboración entre aproximadamente 17 países, que está siendo construido y operado conjuntamente por la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense, para sustituir los telescopios Hubble y Spitzer.
El JWST ofrecerá una resolución y sensibilidad sin precedentes, y permitirá una amplia gama de investigaciones en los campos de la astronomía y la cosmología.
Uno de sus principales objetivos es observar algunos de los eventos y objetos más distantes del universo, como la formación de las primeras galaxias. Este tipo de objetivos están fuera del alcance de los instrumentos terrestres y espaciales actuales.
Entre sus objetivos está incluido también estudiar la formación de estrellas y planetas y obtener imágenes directas de exoplanetas y novas. La nueva investigación sobre el sistema L98-59 allana el terreno para estos previsibles descubrimientos.
Referencia
L 98-59: A Benchmark System of Small Planets for Future Atmospheric Characterization. Daria Pidhorodetska et al. The Astronomical Journal, Volume 162, Number 4. DOI.https://doi.org/10.3847/1538-3881/ac1171
Imagen superior: Representación artística de una estrella enana M, con tres exoplanetas orbitando. Alrededor del 75 por ciento de todas las estrellas en el cielo son enanas rojas más frías y pequeñas. (NASA)