El 9 de marzo no tiene ningún aniversario, pero es un buen día para hablaros de la ciencia más impactante, la Astronomía, la que nos hace dejar de mirar los móviles y la tierra y elevar la cabeza para ver el cielo. Primera entrega del día: el telescopio espacial Webb se prepara para analizar en profundidad el sistema TRAPPIST-1.
A 40 años luz giran los siete planetas del sistema solar TRAPPIST-1, recién descubierto por la NASA y sus observatorios asociados en todo el planeta. Es un objetivo relativamente cercano para el estudio y la observación, al alcance de gran parte del instrumental científico usado por la astronomía. Pero hay uno que será perfecto: el futuro telescopio espacial James Webb, que tomará el relevo del Hubble. El sistema TRAPPIST-1 tiene al menos tres planetas dentro de la “zona habitable”, aquella en la que el calor de la estrella es suficiente como para albergar agua líquida y atmósferas estables. El Webb es el telescopio más potente jamás construido, fruto de la sinergia de la NASA con sus dos socios preferenciales, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
El plan de la NASA es adjudicar al Webb esta tarea mientras otros sistemas, como el Hubble, el Kepler y el Spitzer, siguen acumulando datos de observación de este sistema. El telescopio Webb está actualmente en proceso de fabricación (con retraso, por cierto), en el Goddard Space Flight Center de la NASA, donde se le instala instrumental para que pueda observar en infrarrojo estos planetas y poder extraer más datos sobre la estrella enana que hace girar estos planetas. Con ese “ojo” podrá observar la atmósfera de esos planetas (si la tienen) y poder conocer parte de su composición. Según la NASA, Webb tendrá una mayor cobertura de longitud de onda con la que podrán saber si esas atmósferas tienen agua, metano, oxígeno y otros gases que pueden crear las condiciones para la vida.
El James Webb saldrá de la Tierra en 2018, cargado con instrumental muy específico así como potentes lentes que multiplicarán la utilidad del ya vetusto Hubble. Podrá utilizar la electroscopia para analizar el sistema planetario, un método que analiza la luz separándola en diferentes longitudes de onda que permitan identificar los componentes reflejados, ya que cada elemento químico tiene un comportamiento diferenciado respecto a la luz (las “firmas únicas de longitud de onda”). Así es cómo puede la astronomía saber si un planeta muy distante tiene atmósfera o no, o saber, a grandes rasgos, de qué está compuesta. Webb tendrá un trabajo muy específico: buscar ozono y metano.
Imagen artística del telescopio espacial James Webb (NASA)
La razón está en que ambos gases identifican atmósferas con protección de la radiación ultravioleta de la estrella, pero también que para su formación necesita la presencia de vida biológica: el ozono se forma cuando el oxígeno (O2) se disocia en dos átomos reactivos que a su vez se asocian a otra molécula de oxigeno normal, creando el ozono (O3). El proceso de destrucción del mismo es similar: la luz ultravioleta rompe el ozono y lo reconvierte en oxígeno, y así sucesivamente. Es vital para que exista la vida, ya que su interacción con la radiación lumínica permite proteger lo que haya bajo esas capas (ozonosfera). Y el metano también ser un objetivo, ya que ayudará a determinar una potencial fuente biológica de producción (es un hidrocarburo simple que suele provenir de reacciones químicas muy concretas, una de ellas asociadas a la presencia de seres vivos).
El sistema TRAPPIST-1 y sus siete planetas
La enana roja fría TRAPPIST-1, a 40 años luz de la Tierra (constelación de Acuario), tiene a su alrededor siete pequeños planetas, etiquetados con las letras de la b a la h en orden creciente de distancia de la estrella, tienen tamaños similares a la Tierra. La NASA llevaba algún tiempo estudiando este sector cercano a través de la cooperación internacional con el telescopio TRAPPIST-Sur del Observatorio La Silla que pertenece al European Southern Observatory, el telescopio VLT del Observatorio Paranal y el telescopio espacial Spitzer de la propia NASA, que arrastró consigo además a varios observatorios secundarios más, entre ellos los de La Palma (Canarias).
No hablamos de planetas gaseosos en los que sería imposible vivir, ni siquiera rocas heladas sin atmósfera, son planetas con atmósfera y de dimensiones parecidas a nuestra bola azul. Y sin embargo las condiciones de ese sistema planetario son muy diferentes al nuestro. Para empezar TRAPPIST-1 es una estrella “pequeña” para la escala solar, ya que apenas tiene el tamaño de Júpiter, y su brillo es débil. En comparación con nuestro “vecindario” es un punto central pequeño y frágil, aunque este tipo de estrellas son para los astrónomos los lugares perfectos para encontrar planetas que cumplan con el modelo terrestre. Y el sistema TRAPPIST-1 es el primero en el que hacen diana.
Comparativa de los planetas de TRAPPIST-1 con los cuatro internos del Sistema Solar
La debilidad estelar significa que las órbitas planetarias son mucho más cerradas y cercanas: por cálculos, siempre en comparativas con el Sistema Solar, los cuerpos orbitales están a la misma distancia que las lunas de Júpiter de éste. Esto implica a su vez que la zona habitable (donde la temperatura permite que haya agua líquida) es mucho más restringida que en el Sistema Solar, y que los tamaños son también variables. El estudio determina que son bastante similares entre sí, con escalas que, por comparación, equivaldrían a Venus y la Tierra, y que por su densidad es muy probable que los más cercanos a la estrella sean rocosos.
Lo que seguro es que en esas distancias es muy probable que reciban la misma cantidad de luz que el circuito interior del Sistema Solar, en el que están Marte, la Tierra, Venus y Mercurio. Los más cercanos son TRAPPIST-1 b, c y d, y quizás demasiado cálidos, mientras que TRAPPIST-1 e, f y g sí que están en la zona perfecta. El último, h, está demasiado lejos y su órbita aún está por confirmar definitivamente. Para completar los estudios, a partir de ahora la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) van a utilizar el telescopio espacial Hubble para enfocar este sistema, principalmente para confirmar si estos planetas tienen atmósfera, al menos hasta que el James Webb esté ya en órbita.
