El Observatorio Europeo Austral (ESO) anunció esta semana el descubrimiento de tres planetas de tamaño terrestre alrededor de una estrella enana ultrafría situados 139 años luz en la constelación de Acuario.Lo que se plantea con este descubrimiento es  ¿cuán habitables son estos planetas y qué es eso de una estrella enana ultrafría?

Buenos Aires-(Nomyc)-Comencemos por lo último,  el término “estrella enana ultrafría” o UCDs, de Ultra Cool Dwarf Stars, es una categoría que sirve como cajón de sastre para englobar tanto a las estrellas enanas rojas más pequeñas, es decir, tipos espectrales superiores a M6 como a las enanas marrones.

Es una categoría muy interesante para comprender mejor los procesos de formación estelar, aunque desde un punto más mediático, también sirve para hablar de exoplanetas que giren alrededor de enanas marrones sin necesidad de meternos en el espinoso debate terminológico sobre si estamos ante una estrella ‘de verdad’ o no.

El sistema en cuestión ha sido denominado “TRAPPIST-1” en honor del programa homónimo del ESO que lo ha descubierto: TRAPPIST, por  TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope.

TRAPPIST está dirigido por Michaël Guillon, de la universidad de Lieja y usa un telescopio de 60 cm de diámetro, de ahí lo de “pequeño” que se encuentra en “La Silla”, en la República de Chile, para buscar exoplanetas alrededor de enanas rojas y enanas marrones mediante el método del tránsito.

“TRAPPIST-1”, conocido hasta ahora como “2MASS J23062928-0502285”, es el primer sistema exoplanetario descubierto por este proyecto y se trata de una estrella enana roja de tipo espectral M8 con una masa de tan solo el 8% de la del Sol y un tamaño apenas mayor que el de Júpiter.

El tipo espectral tan tardío nos indica que “TRAPPIST-1” está casi en el límite entre las estrellas convencionales, es decir aquellas que fusionan hidrógeno en su centro mientras están en la secuencia principal y las enanas marrones, un límite situado en las 0,075 masas solares. Vale la pena señalar que los resultados han sido confirmados por la cámara infrarroja Hawk-I situada en un telescopio de ocho metros de Paranal.

Los planetas                                                                                                                                                                                                          Tres tienen un tamaño ligeramente mayor que el de la Tierra, de 1,11, 1,05 y 1,16 radios terrestres respectivamente y orbitan con un periodo de 1,5, 2,4 y, el último, entre 4,6 y 73 días.

Aunque se desconocen sus masas, los especialistas señalan que con ese tamaño “es más que probable que sean planetas rocosos y no minineptunos”.

Un vistazo a los periodos nos revela que estamos ante un sistema planetario compacto no muy distinto de otros descubiertos por el telescopio espacial “Kepler”.

¿Pero qué hay de su habitabilidad?                                                                                                                                                                           La nota de prensa del ESO sugiere que los tres exoplanetas están situados en la zona habitable de su estrella, pero incluso un análisis superficial de los datos nos indica que se trata de una afirmación bastante optimista, aunque no incorrecta ya que, por cierto, sobre el efímero impacto mediático de este tipo de noticias Ángel López ha escrito un artículo muy interesante y con el que estoy totalmente de acuerdo.

En realidad, los dos planetas más cercanos, “TRAPPIST-1 B y C”, están con toda probabilidad demasiado cerca de su estrella para que sean habitables, pero “TRAPPIST-1 D” es otra historia y aparentemente se halla en medio de la región donde un planeta puede retener agua líquida en su superficie siempre y cuando reúna las condiciones adecuadas.

“TRAPPIST-1” d sería no obstante bastante más frío que la Tierra, puede que demasiado, aunque lo cierto es que no se conocen los parámetros orbitales del planeta con precisión.

Por otro lado, las órbitas de los tres mundos están tan pegadas a la estrella que seguramente presentarán acoplamiento de marea y mostrarán siempre un mismo hemisferio hacia la estrella. Esto no es algo necesariamente malo en términos de habitabilidad, pero debemos tenerlo presente para evitar pensar que son mundos similares al nuestro. Una vez más, TRAPPIST-1 d se desmarca de sus planetas hermanos y por lo que sabemos puede que esté lo suficientemente lejos para que no sufra acoplamiento de marea de forma obligatoria.

Ahora bien, incluso si “TRAPPIST-1” d está en la zona habitable hay que tener en cuenta que en el pasado no lo estuvo. Este curioso fenómeno se debe a que TRAPPIST-1, que recordemos es casi una enana marrón, es menos luminosa actualmente que al nacer porque se ha contraído progresivamente.

Todas las estrellas se contraen al nacer, pero las UCDs se contraen tan lentamente que el proceso dura cientos de millones de años. Por lo tanto, la temperatura superficial de “TRAPPIST-1” d tuvo que ser en un principio muy superior a la que tiene ahora, de tal modo que el planeta quedó fuera de la zona habitable. A medida que la estrella se fue contrayendo la zona habitable se acercó y finalmente ‘atrapó’ a “TRAPPIST-1” d y quizás a los otros dos planetas.

¿Cuál es el problema?                                                                                                                                                                                             Que al haber estado fuera de la zona habitable es posible que las altas temperaturas y la acción de la luz ultravioleta y los rayos X haya dejado a los mundos de “TRAPPIST-1” más secos que una pasa. No obstante, un reciente artículo cuestiona esta hipótesis y sugiere que estos planetas pueden haber retenido suficiente hidrógeno en su atmósfera durante el periodo que pasaron fuera de la zona habitable.

“El hidrógeno superviviente se podría combinar con el oxígeno para generar agua vez el planeta estuviese dentro de la zona habitable. El proceso no sería tan benigno en estrellas enanas rojas más grandes y, por tanto, con una mayor emisión de rayos X, así que después de todo las enanas marrones más pequeñas quizá sean mejores huéspedes de mundos habitables que sus hermanas mayores las cuales –agregan los especialistas– también presentan una mayor frecuencia de fulguraciones.

Este periodo de ‘secado ultravioleta’ sería mucho más agudo en el caso de los planetas de enanas marrones. Si además tenemos en cuenta que sus zonas habitables no son estables y se contraen continuamente no es de extrañar que estos astros se consideren candidatos muy pobres a la hora de albergar mundos habitables.

No obstante, es posible que se salven las enanas marrones de gran tamaño de entre 0,04 – 0,06 de masas solares, con zonas habitables relativamente longevas.

Ahora hay aprender más sobre este fascinante sistema ya que “TRAPPIST-1” está lo suficientemente cerca como para que el futuro telescopio espacial James Webb o el observatorio espacial CHEOPS puedan estudiar la atmósfera de los tres planetas, suponiendo que la tengan. Así podremos saber hasta qué punto son mundos habitables.                                                                                                                                         Nomyc-5-5-16