Un numeroso grupo internacional de científicos, a partir de las observaciones realizadas con el telescopio espacial James Webb, ha podido analizar en detalle el exoplaneta TRAPPIST-1 e y hallar indicios que sugieren la presencia de una atmósfera compuesta principalmente por nitrógeno y, en menor proporción, por metano.
La importancia de este estudio, que se ha materializado en dos publicaciones recientes, radica en el hecho que, con una atmósfera, las temperaturas en TRAPPIST-1 e podrían ser las adecuadas para que el agua, en caso de existir, pudiese permanecer en fase líquida en superficie.
En el caso de confirmarse, el hallazgo consolidaría a este planeta, de tamaño similar a la Tierra, como uno de los lugares más prometedores, de los detectados hasta ahora, por lo que se refiere a la búsqueda de ambientes favorables para la vida.
Sin embargo, el nivel de confianza de los análisis llevados a cabo hasta el momento todavía no alcanza el grado que se requiere, en ciencia, para poder ratificar un descubrimiento. Por tanto, se necesitarán nuevos proyectos de observación para eliminar las incertidumbres existentes.
Una familia planetaria excepcional
Desde su descubrimiento en 2016, el sistema estelar denominado TRAPPIST-1 (situado a unos 40 años luz de distancia) se ha convertido en un entorno magnífico para el estudio de exoplanetas (es decir, de mundos que orbitan estrellas diferentes al Sol). La razón es que, en él, se han detectado, ni más ni menos, que siete planetas con tamaños parecidos al de la Tierra y distribuidos a diferentes distancias de su estrella, un astro que es más pequeño y mucho más frío que el Sol. Además, la perspectiva bajo la cual observamos el sistema es ideal para su análisis.
Ilustración del sistema planetario de TRAPPIST-1, aumentado 25 veces para compararlo con las órbitas interiores de nuestro sistema solar
Algunos de estos objetos se hallan demasiado cerca de su estrella como para disfrutar de temperaturas moderadas. Pero tres de ellos se encuentran situados a la distancia perfecta para no estar ni demasiado calientes ni demasiado fríos, de tal forma que el agua, en caso de estar presente, pueda permanecer en estado líquido en la superficie (las zonas alrededor de las estrellas en dónde se dan estas condiciones propicias se llaman, en astronomía, habitables).
Sin embargo, esta posibilidad está muy condicionada por la existencia y composición de atmósferas que puedan alterar las temperaturas y, con ello, favorecer o dificultar la estabilidad de eventuales masas de agua.
El más prometedor
De los planetas que conforman el conjunto TRAPPIST-1, uno de más interesantes es el que ocupa el cuarto lugar por distancia a la estrella. Denominado TRAPPIST-1 e, este mundo, que gira alrededor de su estrella en tan sólo 6,1 días, tiene unas dimensiones casi idénticas a las de la Tierra y una masa equivalente al 69% de la terrestre.
Representación de la estrella TRAPPIST-1 con algunos de los planetas que la orbitan
Pero, mucho más importante, la radiación que recibe del astro es suficiente como para generar temperaturas de unos -23ºC, un valor que fácilmente sería superior si se confirmase la existencia de una atmósfera (como comparativa, la temperatura media en nuestro planeta, sin atmósfera, sería de -18ºC).
Sin embargo, la detección y caracterización de la atmósfera de un exoplaneta es siempre una labor técnicamente compleja. Y aún lo es más en este caso: la proximidad a la que el planeta orbita de su sol provoca que las señales que recibimos de este mundo queden fuertemente enmascaradas por las provenientes de la estrella.
El aire de TRAPPIST-1 e
Pero a pesar de las dificultades, una vez más el telescopio James Webb ha hecho posible lo aparentemente imposible. Los científicos han aprovechado las potentes capacidades del instrumento para analizar la luz que, proveniente de la estrella, debe atravesar la atmósfera de TRAPPIST-1 e cuando el planeta pasa por delante del disco del astro (un recorrido que recibe el nombre técnico de tránsito). De esta forma, la descomposición de la luz recibida puede desvelar señales que delaten la presencia de las moléculas químicas con las que ha interaccionado la radiación.
Durante un tránsito una pequeña fracción de la luz de la estrella debe atravesar la atmósfera del planeta
Y así es como, en base a tan solo cuatro tránsitos observados con el James Webb, y utilizando métodos de análisis que minimicen la interferencia de la estrella, los astrónomos han podido determinar algunas de las características de una posible atmósfera en este exoplaneta.
En concreto, los datos sugieren la existencia de una atmósfera con nitrógeno y, en proporciones menores, con metano. Además, el estudio prácticamente descarta que TRAPPIST-1 e esté dominado por concentraciones muy elevadas de dióxido de carbono (diferenciándose de lo que sucede en Venus o en Marte), y tampoco detecta la presencia de hidrógeno (un compuesto que, habitualmente, forma parte de las atmósferas más jóvenes, ya que acaba escapándose progresivamente hacia el espacio a lo largo de las fases subsiguientes de vida de los planetas).
En nuestro sistema solar, este tipo de composición atmosférica, con nitrógeno y metano, existe en Titán, el satélite más grande de Saturno, aunque las condiciones de temperatura no son en absoluto comparables (la superficie de Titán se halla a -180ºC).
La superficie de Titán, luna de Saturno, tal como la contempló la sonda europea Huygens en 2005 poco antes de aterrizar en este mundo
¿Agua?
A partir de los modelos de atmósfera que serían compatibles con los datos analizados, los autores del reciente estudio han deducido que, con una concentración modesta de dióxido de carbono, ligeramente superior a la presente en la Tierra, el efecto invernadero generado sería suficiente como para permitir que el agua, en TRAPPIST-1 e, pudiese permanecer en fase líquida.
En cualquier caso, los astrónomos confían que, incluso con una atmósfera incapaz de proporcionar un efecto invernadero global, el hecho que TRAPPIST-1 e muestre siempre una misma cara a su estrella beneficiaría la existencia, en sitios concretos y en el hemisferio iluminado, de entornos con condiciones favorables para la vida.
Cautela
A pesar de todo ello, los autores del estudio han recalcado que es pronto para sacar conclusiones definitivas y que en ningún caso puede hablarse aún de un descubrimiento. Por un lado, la presencia de agua en TRAPPIST-1 e no ha podido ser confirmada y, lo que es peor, no puede descartarse que el planeta carezca totalmente de atmosfera ya que existen todavía incertidumbres estadísticas en los datos obtenidos.
El telescopio espacial James Webb, con el que se han obtenido los datos actuales sobre TRAPPIST-1 e, deberá realizar nuevas observaciones para confirmar las hipótesis propuestas
En definitiva, serán necesarias nuevas campañas de observación para completar la información disponible y así poder avanzar en la resolución de una de las cuestiones más fundamentales que tiene planteadas la humanidad: la posibilidad de vida fuera de la Tierra.