Hace tan solo unas semanas Eric T. Wolf de la Universidad de Colorado y su equipo han dejado en el Arxiv un análisis de la habitabilidad de TRAPPIST-1, que utiliza modelos sofisticados (de 3 dimensiones), frente a los del modelo clásico (1 dimensión) de Kopparapu de 2013/2014, utilizado habitualmente para el cálculo de la Zona Habitable.
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| Representación artística de un planeta en TRAPPIST-1. (Fuente:ESO; Crédito: M. Kommesser y N. Risinger) |
Wolf es un científico muy experimentado. Aparece, por ejemplo, como segundo autor del artículo de Kopparapu en 2016, que ampliaba la Zona habitable interna para planetas sincrónicos. Aplica el modelo de circulación global CAM-4 (Community Atmosphere Model, versión 4), un modelo ampliamente empleado, por ejemplo, por Kopparapu en 2016 o Yang en 2014.
Como sabemos, según el modelo clásico de Kopparapu 2013/2014, TRAPPIST-1 b y c quedan en la zona demasiado caliente; TRAPPIST-1 d está ubicado en la Zona Habitable Optimista, suponiendo un escenario similar al de un Venus joven; TRAPPIST-1 e, f y g residen confortablemente en la Zona de Habitabilidad Conservadora; y, finalmente, TRAPPIST-1 h parece estar cerca de la “Zona del Hielo”, demasiado frío como para mantener mares de agua en su superficie.
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| Hasta el momento hemos considerado que hay tres planetas (e, f y g) en la Zona Habitable de TRAPPIST-1. (Fuente: PHL. Universidad de Puerto Rico en Arecibo) |
Los nuevos resultados son que sólo uno de los tres planetas en la Zona de Habitabilidad parece realmente habitable: TRAPPIST-1 b, c y d están desecados y abrasados por un efecto invernadero descontrolado, mientras TRAPPIST-1 f, g y h son mundos helados. Finalmente, TRAPPIST -1 e SÍ parece capaz de mantener agua en su superficie.
Para las simulaciones, Wolf plantea asunciones típicas, habituales en este tipo de modelos, con planetas cubiertos por océanos y atmósferas ricas en N2, CO2 y H2O. El modelo asume planetas en órbitas sincrónicas. Los planetas están dominados por la intensa gravedad de la estrella, produciendo cierta circularización de sus órbitas (la excentricidad es reducida) y un acoplamiento de marea. Es decir, probablemente, al igual que la Luna con la Tierra, presentan siempre su misma cara a su estrella. Tendrán, por consiguiente, una cara eternamente iluminada y otra eternamente en sombras.
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| Los planetas terrestres de TRAPPIST-1 en comparación con los del Sistema Solar. (Fuente: NASA/Spitzer) |
TRAPPIST-1 d recibe 1,143 S⊕. Según el modelo pierde su agua abrasado por efecto invernadero desbocado, en coherencia con el modelo clásico de Kopparapu 2013/2014 en su versión más conservadora. Sin embargo, hay autores (Leconte, 2013) que le dan todavía alguna oportunidad al agua en este tipo de planetas.
Por supuesto, TRAPPIST-1 b y c, aún más cerca que d, y también están demasiado calientes.
TRAPPIST-1 f, por su parte, queda completamente cubierto de hielo aunque tenga una buena atmósfera de CO2, porque recibe apenas 0,382 S⊕. Al final, la temperatura baja tanto en la cara oculta del planeta que el CO2 de la atmósfera colapsa y se congela. Las diferencias con el modelo clásico de Kopparapu 2013 residen, según el autor, en el tratamiento del albedo (más sofisticado en el modelo de Wolf), que aumenta por la presencia de hielo y por las nubes del planeta. Otros autores consideran las posibilidades del hidrógeno como factor de calentamiento de las atmósferas bien sea original o proporcionado por el vulcanismo (Ramírez & Kaltenegger, 2017) y no olvidemos las posibilidades del calentamiento de los efectos de marea.
TRAPPIST-1 g y h, ni siquiera son estudiados, ya que si TRAPPIST-1 f está helado, estos los están en mayor medida.
Sí hay consenso para TRAPPIST-1 e entre el modelo clásico y este modelo, arrojando ambos un planeta con mares de agua líquida. Wolf afirma que las condiciones de habitabilidad son además estables frente a grandes variaciones en la composición de la atmósfera.
Son siempre predicciones que asumen cierta abundancia de agua en el planeta, pero recordemos que las enanas rojas comienzan su vida en una fase ultraluminosa que deseca los planetas, especialmente las muy frías como TRAPPIST-1, que pudo durar en esta fase abrasadora sus buenos 1.000 millones de años. Si se confirman los indicios basados en la presencia de resonancias en los planetas bien pueden ser planetas migrados, que durante la fase abrasadora pudieran estar mucho más lejos de su estrella, reteniendo parte del agua y otros compuestos volátiles.
El artículo se centra en el estudio de las atmósferas, pero nada se comenta de las radiaciones X y ultravioleta, que pueden afectar severamente a la habitabilidad. Tampoco hay referencias a las fuerzas de marea que pueden calentar los planetas mediante vulcanismo.
En definitiva, es una interesante adaptación del potente modelo CAM-4 (Kopparapu 2016) a las especificidades del sistema TRAPPIST-1. Es apasionante que en unos años podamos revisar la validez de estos modelos y comprobar su grado de acierto en planetas tan distintos de la Tierra como los que orbitan alrededor de esta estrella ultrafría.
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| Incluso analizando TRAPPIST-1 e bajo tres atmósferas radicalmente distintas, sigue teniendo mares en su superficie. En cambio TRAPPIST- 1 f con una atmósfera de 5 bares de CO2 sigue sin dejar de ser una bola de hielo. (Fuente: Wolf, 2017) |
2013 y 2014. Los artículos clásicos de Kopparapu et al. que definen la Zona Habitable más comúnmente utilizada.
https://arxiv.org/abs/1301.6674
https://arxiv.org/abs/1404.5292
https://arxiv.org/abs/1301.6674
https://arxiv.org/abs/1404.5292
2016. El estudio de Kopparapu en 2016 está centrado en el límite inferior de la Zona Habitable de las estrellas
en las que los planetas tienen acoplamiento de marea. Wolf es el segundo autor.
https://arxiv.org/abs/1602.05176
https://arxiv.org/abs/1602.05176
https://arxiv.org/abs/1703.01424
2017. El estudio de Wolf de la Habitabilidad de TRAPPIST-1 utiliza los mismos modelos de Kopparaqpu 2016 pero con un refinamiento en el límite superior de la Zona Habitable que es ahora más conservadora.
Y a menos posibilidades de agua en su superficie, menos visibilidad en las noticias.
ResponderEliminarEl valor de TRAPPIST-1 no es su habitabilidad. De hecho, hay candidatos mejores. El valor de este sistema es que sus condiciones excepcionales nos permitirán contrastar las predicciones de los modelos con las observaciones reales de sus atmósferas.
ResponderEliminarDe esta manera, podremos depurar los modelos de habitabilidad actuales y, quizá, en algún momento, entender el devenir de la Vida en nuestra Galaxia.
Hola Raul, perdona que use tu blog como intento de comunicación con "pochimax" de Astroseti: resulta que desde hace un 3 ó 4 días no veo la lista de “Foro: Actividad reciente” de la página principal de Astroseti.
ResponderEliminarY cuando entro en algún hilo del FORO no veo el contenido de la mayoría de los posts, (la zona del texto está en blanco, algunos sí se ven, pero la mayoría no)
Lo he probado con 2 navegadores, 2 ordenadores y 2 IP con idénticos malos resultados. Me sucede tanto si lo miro "identificado" como si no.
He intentado abrir un hilo en Astroseti y enviar un mensaje privado en Astroseti a pochimax para explicar justo esto, pero no puedo, pues después de escribir todo este texto, cuando intento previsualizarlo me sale la zona del texto en blanco y me dice: “Su mensaje contiene muy pocos caracteres”
Si tu tuvieses un sistema de comunicación directo con él, por favor hazle llegar este mensaje por si él no lo lee aquí.
Perdona la molestia, muchas gracias y saludos cordiales.
Albert
Alberrt, yo también he intentado ponerle un privado al gran Pochimax con tus problemas, pero me da el mismo error.
EliminarOK, muchas gracias, esperemos que ellos mismos se den cuenta de los problemas y los solucionen, muy amable Raul, un saludo muy cordial.
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