La habitabilidad de TRAPPIST-1 o cómo sobrevivir en el infierno ultravioleta

Se acaba de descubrir, pero ya tenemos aquí el primer análisis de la habitabilidad del sistema TRAPPIST-1. Como ya sabemos, esta estrella es única por tener hasta cuatro planetas de tamaño terrestre en la zona habitable. Los planetas son TRAPPIST-1 d, e, f y g, pero puesto que el más interior, el d, está situado en la zona habitable optimista, realmente es mejor ir sobre seguro y centrarse solo en los tres últimos, e, f y g. ¿Y entonces?¿Podemos emigrar a TRAPPIST-1 mañana mismo? No tan rápido. Suponiendo que pudiésemos viajar hasta allí, que no podemos por el momento, el inconveniente de TRAPPIST-1 es que no es una estrella como el Sol, sino una enana roja muy pequeña. Este tipo de estrellas se caracterizan por ser muy activas en rayos X y en la región ultravioleta del espectro, unos tipos de radiación que no se llevan muy bien con la vida que digamos.

El sistema TRAPPIST-1 visto desde uno de sus planetas (ESO/D. Furtak).
El sistema TRAPPIST-1 visto desde uno de sus planetas (ESO/D. Furtak).

Pese a su pequeño tamaño, TRAPPIST-1 tiene más o menos la misma luminosidad que el Sol en rayos X. Por este motivo los planetas de la zona habitable, al estar mucho más cerca de su estrella que la Tierra del Sol, estarán sometidos a una enorme cantidad de radiación ionizante. Y eso por no hablar de las emisiones de partículas tipo CME. No obstante, conocemos muy mal el comportamiento de las enanas rojas en esta región del espectro y hacen falta muchas más observaciones para refinar los modelos. En el caso de la región ultravioleta nuestro desconocimiento es todavía mayor y sin embargo se trata de una zona del espectro clave para analizar la habitabilidad del sistema. Porque al fin y al cabo los rayos X pueden bloquearse con una atmósfera lo suficientemente densa, como ocurre en la Tierra, pero la radiación ultravioleta es más difícil de filtrar.

Los planetas de TRAPPIST-1 y la zona habitable en gris (
Los planetas de TRAPPIST-1 y la zona habitable en gris. Entre las líneas de puntos aparece la zona habitable conservadora (O’Malley-James et al.)

Precisamente los investigadores Jack T. O’Malley-James y Lisa Kaltenegger han estudiado la habitabilidad de TRAPPIST-1 en el ultravioleta. Para ello han modelado tres tipos de atmósferas: una similar a la Tierra tanto en composición como en densidad, otra con la misma composición, pero con una densidad del 10% de la de nuestro planeta, y otra sin oxígeno en su composición. Con el fin de valorar la habitabilidad en función de las dosis de luz ultravioleta han usado las tasas de mortalidad de la bacteria Deinococcus radiodurans, un microorganismo extremófilo resistente a altas dosis de radiación. ¿Y el resultado?

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Modelo de espectro de TRAPPIST-1 (rojo) comparado con el Sol (gris). En el recuadro la emisión de TRAPPIST-1 en el ultravioleta según dos modelos, activo (rojo) y en calma (azul), comparados con el Sol (gris) (O’Malley-James et al.)

Si suponemos que TRAPPIST-1 emite menos radiación ultravioleta que el Sol —algo poco probable, pero como hemos comentado, nadie sabe cuál es su comportamiento preciso—, todos los planetas de la zona habitable recibirían menos radiación ultravioleta que la Tierra, especialmente aquellos con oxígeno en su atmósfera gracias a la capa de ozono que se formaría. Por contra, si la emisión en el espectro ultravioleta es tan intensa como predicen algunos modelos, la cosa cambia. Incluso en el caso de que posea una atmósfera con oxígeno y ozono, pero con una densidad del 10% de la terrestre, el planeta TRAPPIST-1 d recibiría diez veces más radiación que la Tierra, aunque, por otro lado, son unos niveles semejantes a los experimentados por la Tierra hasta hace dos mil millones de años, cuando se comenzó a crear la capa de ozono. Eso sí, con una densidad idéntica a la terrestre y una capa de ozono no habría problema alguno.

Pero si las atmósferas no contienen oxígeno, los niveles serían diez mil veces superiores a los terrestres, esterilizando toda la superficie. Por supuesto, esto no quiere decir que la vida no sea posible en estos mundos. El agua de los océanos sería capaz de proteger los microorganismos trappistas de la misma forma que la vida en la Tierra estuvo limitada a los mares hasta hace poco en términos geológicos. O bien podrían estar bajo tierra. O quizás la vida podría refugiarse en el hemisferio nocturno de estos mundos (se supone que todos muestran el mismo hemisferio hacia la estrella permanentemente).

Sin embargo, la lección es evidente: si quieres sobrevivir alrededor de una enana roja, más te vale tener una buena capa de ozono. La segunda lección es que todavía nos queda mucho por saber del comportamiento en rayos X y ultravioleta de las enanas rojas, las estrellas más abundantes y longevas del universo y alrededor de las cuales estamos comenzando a descubrir varios planetas potencialmente habitables de tamaño terrestre. Pero más allá de estas conclusiones, hasta cierto punto previsibles, lo apasionante de TRAPPIST-1 es que en los próximos años tendremos instrumentos a nuestra disposición capaces de detectar atmósferas alrededor de algunos de sus planetas potencialmente habitables, así que podremos saber si realmente la vida es capaz de sobrevivir o no al infierno ultravioleta de TRAPPIST-1.

Referencias:



56 Comentarios

  1. Dices:
    ” si la emisión en el espectro ultravioleta es tan intensa como predicen algunos modelos”
    ¿Y no se puede medir con un telescopio la emisión real de esa estrella en UV y rayos-X?
    Es que, ¿para qué especular si se puede medir?

  2. Ya tenemos otro destino para el próximo grand tour interestelar…
    Pero falta algo, y no acabo de saber el qué.
    Ah, sí; falta alguien. Donde estás, Stewie?
    Se te echa de menos!

  3. Que gracia, he buscado por YouTube lo que sale de Trapist en español… ¡Y es casi todo rollo esotérico y cosas así! Para los pocos que somos a los que nos interesa esto y tenemos que estar pensando en confabulaciones siderales.. Sad..

  4. Se me ocurre que antes de 40 años , el instrumental que llevarán los telescopios espaciales, serán capaces de sensar los “espectros de reflexión” de los exoplanetas.
    Así, para los que estamos apurados, se encontrarán exoplanetas en estrellas más cercanas que trappist, los que fueron detectados por “obstrucción del espectro de emisión” de la estrella, porque su plano eclíptico está alineado con nuestra línea de visión. Deben estar esperándonos muchos más sistemas planetarios con eclípticas perpendiculares o sesgadas, no detectables por el método del bloqueo de su estrella.
    ¿ Podrá el JWST ?

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 26 febrero, 2017
Categoría(s): ✓ Astronomía • Exoplanetas