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TRAPPISTA-1

TRAPPIST-1 es una estrella enana roja fría [b] con siete exoplanetas conocidos . Se encuentra en la constelación de Acuario aproximadamenteSe encuentra a 40,66 años luz de la Tierra y tiene una temperatura superficial de unos 2.566  K (2.290  °C ; 4.160  °F ). Su radio es ligeramente mayor que el de Júpiter y tiene una masa de aproximadamente el 9% de la del Sol . Se estima que tiene 7.600 millones de años, lo que lo hace más antiguo que el Sistema Solar . El descubrimiento de la estrella se publicó por primera vez en el año 2000.

Las observaciones realizadas en 2016 desde el Pequeño Telescopio de Planetas y Planetesimales en Tránsito (TRAPPIST) en el Observatorio La Silla en Chile y otros telescopios llevaron al descubrimiento de dos planetas terrestres en órbita alrededor de TRAPPIST-1. En 2017, un análisis más detallado de las observaciones originales identificó cinco planetas terrestres más. Los siete planetas tardan entre 1,5 y 19 días en orbitar alrededor de la estrella en órbitas circulares. Es probable que estén bloqueados por mareas en TRAPPIST-1, de modo que un lado de cada planeta siempre mira hacia la estrella, lo que provoca un día permanente en un lado y una noche permanente en el otro. Sus masas son comparables a la de la Tierra y todos se encuentran en el mismo plano; desde la Tierra parecen pasar más allá del disco de la estrella.

Hasta cuatro de los planetas, denominados d , e , f y g  , orbitan a distancias donde las temperaturas son adecuadas para la existencia de agua líquida y, por lo tanto, son potencialmente hospitalarios para la vida. No hay evidencia de atmósfera en ninguno de los planetas, y las observaciones de TRAPPIST-1 b han descartado la existencia de una atmósfera. No está claro si las emisiones de radiación de TRAPPIST-1 permitirían tales atmósferas. Los planetas tienen bajas densidades; pueden consistir en grandes cantidades de materiales volátiles . Debido a la posibilidad de que varios de los planetas sean habitables, el sistema ha despertado el interés de los investigadores y ha aparecido en la cultura popular.

Descubrimiento

La estrella ahora conocida como TRAPPIST-1 fue descubierta en 1999 por el astrónomo John Gizis y sus colegas [16] durante un estudio de estrellas enanas ultrafrías cercanas . [17] [18] Apareció en la muestra C [16] [17] de las estrellas estudiadas, que se obtuvo en junio de 1999. La publicación del descubrimiento tuvo lugar en 2000. [19] El nombre es una referencia a los planetas transitorios . y el proyecto PlanetesImals Small Telescope (TRAPPIST) [11] [c] que descubrió los dos primeros exoplanetas alrededor de la estrella. [23]

Su sistema planetario fue descubierto por un equipo liderado por Michaël Gillon , astrónomo belga [24] en la Universidad de Lieja , [25] en 2016 [26] durante observaciones realizadas en el Observatorio de La Silla , Chile, [27] [28] utilizando el telescopio TRAPPIST. El descubrimiento se basó en anomalías en las curvas de luz [d] medidas por el telescopio en 2015. Inicialmente se interpretó que indicaban la existencia de tres planetas. En 2016, descubrimientos separados revelaron que el tercer planeta era en realidad varios planetas. Los telescopios y observatorios involucrados fueron [11] el Telescopio Espacial Spitzer; los sistemas terrestres TRAPPIST y TRAPPIST-North en el Observatorio de Oukaïmeden , Marruecos; el Observatorio Astronómico de Sudáfrica ; y los Telescopios de Liverpool y los Telescopios William Herschel en España. [30]

Las observaciones de TRAPPIST-1 se consideran uno de los hallazgos de investigación más importantes del Telescopio Espacial Spitzer . [31] Complementando los hallazgos hubo observaciones realizadas por el Telescopio Chandra del Himalaya , el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido y el Telescopio Muy Grande . [32] Desde entonces, las investigaciones han confirmado la existencia de al menos siete planetas en el sistema, [33] cuyas órbitas se han calculado utilizando mediciones de los telescopios Spitzer y Kepler. [34] Algunas noticias atribuyeron incorrectamente el descubrimiento de los planetas TRAPPIST-1 a la NASA ; de hecho, el proyecto TRAPPIST que condujo a su descubrimiento recibió financiación tanto de la NASA como del Consejo Europeo de Investigación de la Unión Europea (UE). [35]

Descripción

ver título
Ilustración en color verdadero del Sol (izquierda) junto a TRAPPIST-1 (derecha) . TRAPPIST-1 es más oscuro, más rojo y más pequeño que el Sol.

TRAPPIST-1 está en la constelación de Acuario , [25] cinco grados al sur del ecuador celeste . [e] [1] [37] Es una estrella relativamente cercana [38] ubicada40,66 ± 0,04 años luz de la Tierra, [f] [1] con un gran movimiento propio [g] [38] y sin estrellas compañeras . [41]

Es una enana roja de clase espectral M.8,0 ± 0,5 , [h] [32] [44] lo que significa que es relativamente pequeño y frío. [45] Con un radio del 12% del del Sol, TRAPPIST-1 es sólo un poco más grande que el planeta Júpiter (aunque mucho más masivo). [32] Su masa es aproximadamente el 9% de la del Sol, [45] siendo suficiente para permitir que se produzca la fusión nuclear . [46] [47] La ​​densidad de TRAPPIST-1 es inusualmente baja para una enana roja. [48] ​​Tiene una temperatura efectiva baja [i] de 2566 K (2293 °C), lo que la convierte, a partir de 2022 , en la estrella más fría conocida que alberga planetas. [50] TRAPPIST-1 está lo suficientemente frío como para que se formen condensados ​​en su fotosfera ; [j] estos han sido detectados a través de la polarización que inducen en su radiación durante los tránsitos de sus planetas. [52]

No hay evidencia de que tenga un ciclo estelar . [k] [54] Su luminosidad , emitida principalmente como radiación infrarroja , es aproximadamente el 0,055% de la del Sol. [45] [55] Las mediciones de baja precisión [56] realizadas por el satélite XMM-Newton [57] y otras instalaciones [58] muestran que la estrella emite radiación débil en longitudes de onda cortas, como rayos X y radiación UV . [l] [57] No hay emisiones de ondas de radio detectables . [60]

Periodo de rotación y edad.

Las mediciones de la rotación de TRAPPIST-1 arrojaron un período de 3,3 días; Las mediciones anteriores de 1,4 días parecen haber sido causadas por cambios en la distribución de sus manchas estelares . [61] Su eje de rotación puede estar ligeramente desplazado del de sus planetas. [62]

Utilizando una combinación de técnicas, la edad de TRAPPIST-1 se ha estimado en aproximadamente7,6 ± 2,2 mil millones de años, [63] lo que lo hace más antiguo que el Sistema Solar, que es aproximadamente4.500 millones de años. [64] Se espera que brille durante diez billones de años – unas 700 veces [65] más que la edad actual del Universo [66]  – mientras que el Sol se quedará sin hidrógeno y abandonará la secuencia principal [m] en unos pocos mil millones de años. [sesenta y cinco]

Actividad

Se han detectado características fotosféricas en TRAPPIST-1. [68] Los telescopios espaciales Kepler y Spitzer han observado posibles puntos brillantes, que pueden ser fáculas , [n] [70] [71] aunque algunos de ellos pueden ser demasiado grandes para calificarlos como tales. [72] Los puntos brillantes se correlacionan con la aparición de algunas llamaradas estelares . [o] [74]

La estrella tiene un fuerte campo magnético [75] con una intensidad media de unos 600 gauss . [p] [77] El campo magnético impulsa una alta actividad cromosférica [q] [75] y puede ser capaz de atrapar eyecciones de masa coronal . [r] [69] [78]

Según Garraffo et al. (2017), TRAPPIST-1 pierde aproximadamente3 × 10 −14 masas solares por año [79] al viento estelar , una velocidad que es aproximadamente 1,5 veces la del Sol. [80] Dong y cols. (2018) simularon las propiedades observadas de TRAPPIST-1 con una pérdida de masa de4,1 × 10 −15 masas solares por año. [79] Las simulaciones para estimar la pérdida de masa son complicadas porque, a partir de 2019, la mayoría de los parámetros que gobiernan el viento estelar de TRAPPIST-1 no se conocen a partir de la observación directa. [81]

Sistema planetario

El sistema TRAPPIST-1 es tan compacto como las lunas de Júpiter y mucho más que el Sistema Solar
Comparación de las órbitas de los planetas TRAPPIST-1 con el Sistema Solar y las lunas de Júpiter

TRAPPIST-1 está orbitado por siete planetas, denominados TRAPPIST-1b , 1c , 1d , 1e , 1f , 1g y 1h [82] en orden alfabético que salen de la estrella. [s] [85] Estos planetas tienen períodos orbitales que oscilan entre 1,5 y 19 días, [86] [87] [6] a distancias de 0,011 a 0,059 unidades astronómicas [t] (1.700.000 a 8.900.000 km). [89]

Todos los planetas están mucho más cerca de su estrella que Mercurio del Sol, [26] lo que hace que el sistema TRAPPIST-1 sea muy compacto. [90] Kral y otros. (2018) no detectaron ningún cometa alrededor de TRAPPIST-1, [91] y Marino et al. (2020) no encontraron evidencia de un cinturón de Kuiper , [92] aunque no está claro si un cinturón similar al Sistema Solar alrededor de TRAPPIST-1 sería observable desde la Tierra. [93] Las observaciones realizadas con el Atacama Large Millimeter Array no encontraron evidencia de un disco de polvo circunestelar . [94]

Las inclinaciones de las órbitas planetarias en relación con la eclíptica del sistema son inferiores a 0,1 grados [u] , [96], lo que convierte a TRAPPIST-1 en el sistema planetario más plano del Archivo de Exoplanetas de la NASA . [97] Las órbitas son muy circulares, con excentricidades mínimas [v] [90] y están bien alineadas con el eje de giro de TRAPPIST-1. [99] Los planetas orbitan en el mismo plano y, desde la perspectiva del Sistema Solar, transitan por TRAPPIST-1 durante su órbita [100] y frecuentemente pasan uno frente al otro. [101]

Tamaño y composición

Se estima que los radios de los planetas oscilan entre 77,5+1,4
−1,4y 112,9+1,5
−1,3% del radio de la Tierra. [102] La relación de masa planetas:estrella del sistema TRAPPIST-1 se asemeja a la relación de masas lunas:planeta de los gigantes gaseosos del Sistema Solar . [103]

Se espera que los planetas TRAPPIST-1 tengan composiciones que se parezcan entre sí [104] así como a la de la Tierra. [105] Las densidades estimadas de los planetas son más bajas que las de la Tierra [34] , lo que puede implicar que tienen grandes cantidades de sustancias químicas volátiles . [w] Alternativamente, sus núcleos pueden ser más pequeños que el de la Tierra y por lo tanto pueden ser planetas rocosos con menos hierro que el de la Tierra, [107] [108] incluyen grandes cantidades de elementos distintos al hierro, [109] o su hierro. puede existir en forma oxidada en lugar de como núcleo. [108] Sus densidades son demasiado bajas para una composición de silicato de magnesio puro , [x] que requiere la presencia de compuestos de menor densidad, como el agua. [111] [112] Se espera que los planetas b, d, f, g y h contengan grandes cantidades de sustancias químicas volátiles. [113] Los planetas pueden tener atmósferas y océanos profundos, y contener grandes cantidades de hielo. [114] Los océanos subterráneos , enterrados bajo capas de hielo, se formarían en los planetas más fríos. [115] Varias composiciones son posibles considerando las grandes incertidumbres en sus densidades. [116] Las características fotosféricas de la estrella pueden introducir imprecisiones en las mediciones de las propiedades de los planetas de TRAPPIST-1, [68] incluida la subestimación de sus densidades en 8+
   20-7por ciento, [117] y estimaciones incorrectas de su contenido de agua. [118]

Resonancia y mareas

Animación de exoplanetas TRAPPIST-1 en tránsito por su estrella anfitriona, con efectos en la curva de luz de la estrella.

Los planetas están en resonancias orbitales . [119] Las duraciones de sus órbitas tienen proporciones de 8:5, 5:3, 3:2, 3:2, 4:3 y 3:2 entre pares de planetas vecinos, [120] y cada conjunto de tres está en un Resonancia de Laplace . [y] [90] Las simulaciones han demostrado que tales resonancias pueden permanecer estables durante miles de millones de años, pero que su estabilidad depende en gran medida de las condiciones iniciales. Muchas configuraciones se vuelven inestables después de menos de un millón de años. Las resonancias mejoran el intercambio de momento angular entre los planetas, lo que da como resultado variaciones mensurables (antes o después) en sus tiempos de tránsito frente a TRAPPIST-1. Estas variaciones producen información sobre el sistema planetario, [122] como las masas de los planetas, cuando no se dispone de otras técnicas. [123] Las resonancias y la proximidad a la estrella anfitriona han llevado a comparaciones entre el sistema TRAPPIST-1 y las lunas galileanas de Júpiter. [100] Kepler-223 es otro sistema exoplanetario con una resonancia larga similar a TRAPPIST-1. [124]

Las interacciones mutuas de los planetas podrían impedir que alcancen una sincronización total, lo que tendría importantes implicaciones para los climas de los planetas. Estas interacciones podrían forzar rotaciones completas periódicas o episódicas de las superficies de los planetas con respecto a la estrella en escalas de tiempo de varios años terrestres. [125] Vinson, Tamayo y Hansen (2019) descubrieron que los planetas TRAPPIST-1d, e y f probablemente tengan rotaciones caóticas debido a interacciones mutuas, lo que les impide sincronizarse con su estrella. La falta de sincronización potencialmente hace que los planetas sean más habitables. [126] Otros procesos que pueden impedir la rotación sincrónica son los pares inducidos por la deformación triaxial estable de los planetas, [z] lo que les permitiría entrar en resonancias 3:2. [128]

La cercanía de los planetas a TRAPPIST-1 da como resultado interacciones de mareas [129] más fuertes que las de la Tierra. [130] Todos los planetas han alcanzado un equilibrio con rotaciones planetarias lentas y bloqueo de mareas , [129] lo que puede conducir a la sincronización de la rotación de un planeta con su revolución alrededor de su estrella. [aa] [132]

Es probable que los planetas sufran un importante calentamiento por mareas [133] debido a las deformaciones que surgen de sus excentricidades orbitales y de las interacciones gravitacionales entre sí. [134] Tal calentamiento facilitaría el vulcanismo y la desgasificación [ab] especialmente en los planetas más internos, y la desgasificación facilitaría el establecimiento de atmósferas. [136] Según Luger et al. (2017), se espera que el calentamiento de las mareas de los cuatro planetas más internos sea mayor que el flujo de calor interno de la Tierra . [137] Para los planetas exteriores Quick et al. (2020) señalaron que su calentamiento por mareas podría ser comparable al de los cuerpos del Sistema Solar Europa , Encelado y Tritón , [138] y puede ser suficiente para impulsar una actividad criovolcánica detectable . [139]

El calentamiento de las mareas podría influir en las temperaturas de las zonas nocturnas y las zonas frías donde los volátiles pueden quedar atrapados y se espera que se acumulen gases; también influiría en las propiedades de cualquier océano subterráneo [140] donde podrían ocurrir criovulcanismo , [ac] [142] vulcanismo y ventilación hidrotermal [ad] . [144] Además, puede ser suficiente derretir los mantos de los cuatro planetas más internos, en su totalidad o en parte, [145] potencialmente formando océanos de magma subterráneos. [146] Es probable que esta fuente de calor sea dominante sobre la desintegración radiactiva , las cuales tienen incertidumbres sustanciales y son considerablemente menores que la radiación estelar recibida. [147] Las mareas intensas podrían fracturar las cortezas de los planetas incluso si no son lo suficientemente fuertes como para desencadenar la aparición de la tectónica de placas . [148] Las mareas también pueden ocurrir en las atmósferas planetarias . [149]

Cielos e impacto de la luz estelar.

Los planetas TRAPPIST-1 son de tamaño similar o menor que la Tierra y tienen densidades similares o menores
Tamaños relativos, densidades, [ae] e iluminación del sistema TRAPPIST-1 en comparación con los planetas interiores del Sistema Solar

Debido a que la mayor parte de la radiación de TRAPPIST-1 se encuentra en la región infrarroja, puede haber muy poca luz visible en las superficies de los planetas; Amaury Triaud, uno de los codescubridores del sistema, dijo que los cielos nunca serían más brillantes que el cielo de la Tierra al atardecer [151] y sólo un poco más brillantes que una noche con luna llena . Ignorando los efectos atmosféricos, la iluminación sería de color rojo anaranjado. [152] Todos los planetas serían visibles entre sí y, en muchos casos, parecerían más grandes que la Luna de la Tierra en el cielo de la Tierra; [26] Sin embargo, los observadores de TRAPPIST-1e, f y g nunca podrían experimentar un eclipse estelar total . [af] [85] Suponiendo la existencia de atmósferas, la radiación de longitud de onda larga de la estrella sería absorbida en mayor grado por el agua y el dióxido de carbono que la luz solar en la Tierra; también sería menos dispersado por la atmósfera [153] y menos reflejado por el hielo, [154] aunque el desarrollo de hielo de hidrohalita altamente reflectante puede anular este efecto. [155] La misma cantidad de radiación da como resultado un planeta más cálido en comparación con la irradiación similar al Sol ; [153] La atmósfera superior de los planetas absorbería más radiación que las capas inferiores, lo que haría que la atmósfera fuera más estable y menos propensa a la convección . [156]

Zona habitable

1e, 1f y 1g están en la zona habitable
Zonas habitables de TRAPPIST-1 y el Sistema Solar . Las superficies planetarias mostradas son especulativas.

Para una estrella tenue como TRAPPIST-1, la zona habitable [ag] se encuentra más cerca de la estrella que la del Sol. [157] Tres o cuatro [57] planetas podrían estar ubicados en la zona habitable; estos incluyen e , f y g ; [157] o d , e y f . [75] A partir de 2017 , este es el mayor número conocido de planetas dentro de la zona habitable de cualquier estrella o sistema estelar conocido . [158] La presencia de agua líquida en cualquiera de los planetas depende de varios otros factores, como el albedo (reflectividad), [159] la presencia de una atmósfera [160] y cualquier efecto invernadero . [161] Las condiciones de la superficie son difíciles de limitar sin un mejor conocimiento de las atmósferas de los planetas. [160] Es posible que un planeta que gira sincrónicamente no se congele por completo si recibe muy poca radiación de su estrella porque el lado diurno podría calentarse lo suficiente como para detener el progreso de la glaciación . [162] Otros factores para la aparición de agua líquida incluyen la presencia de océanos y vegetación; [163] las propiedades reflectantes de la superficie terrestre; la configuración de continentes y océanos; [164] la presencia de nubes; [165] y dinámica del hielo marino . [166] Los efectos de la actividad volcánica pueden extender la zona habitable del sistema hasta TRAPPIST-1h. [167] Incluso si los planetas exteriores son demasiado fríos para ser habitables, pueden tener océanos subterráneos cubiertos de hielo [168] que pueden albergar vida. [169]

La intensa radiación ultravioleta extrema (XUV) y rayos X [170] puede dividir el agua en sus componentes de hidrógeno y oxígeno, y calentar la atmósfera superior hasta que escapen del planeta. Se pensaba que esto había sido particularmente importante al principio de la historia de la estrella, cuando la radiación era más intensa y podría haber calentado el agua de todos los planetas hasta su punto de ebullición. [154] Se cree que este proceso eliminó el agua de Venus . [171] En el caso de TRAPPIST-1, diferentes estudios con diferentes suposiciones sobre la cinética , la energía y las emisiones XUV han llegado a diferentes conclusiones sobre si algún planeta TRAPPIST-1 puede retener cantidades sustanciales de agua. Debido a que lo más probable es que los planetas estén sincronizados con su estrella anfitriona, cualquier agua presente podría quedar atrapada en los lados nocturnos de los planetas y no estaría disponible para sustentar vida a menos que el transporte de calor por la atmósfera [172] o el calentamiento de las mareas sean lo suficientemente intensos como para derretir el hielo. [173]

lunas

No se han detectado lunas con un tamaño comparable al de la Tierra en el sistema TRAPPIST-1, [174] y es poco probable que se encuentren en un sistema planetario tan densamente poblado. Esto se debe a que las lunas probablemente serían destruidas por la gravedad de su planeta después de entrar en su límite de Roche [ah] o eliminadas del planeta al abandonar su radio de Hill [ai] [177] Aunque los planetas TRAPPIST-1 aparecen en un análisis de exoluna potencial anfitriones, no aparecen en la lista de exoplanetas de la zona habitable que podrían albergar una luna durante al menos una época del Hubble , [178] un período de tiempo ligeramente más largo que la edad actual del Universo. [179] A pesar de estos factores, es posible que los planetas puedan albergar lunas. [180]

efectos magnéticos

Se espera que los planetas TRAPPIST-1 estén dentro de la superficie Alfvén de su estrella anfitriona, [181] el área alrededor de la estrella dentro de la cual cualquier planeta interactuaría magnéticamente directamente con la corona de la estrella, posiblemente desestabilizando cualquier atmósfera que tenga el planeta. [182] Las partículas energéticas estelares no crearían un peligro de radiación sustancial para los organismos en los planetas TRAPPIST-1 si las atmósferas alcanzaran presiones de aproximadamente1  barra . [183] ​​Las estimaciones de los flujos de radiación tienen incertidumbres considerables debido a la falta de conocimiento sobre la estructura del campo magnético de TRAPPIST-1. [184] El calentamiento por inducción de los campos eléctricos y magnéticos de la estrella que varían en el tiempo [145] [185] puede ocurrir en sus planetas [186] pero esto no haría una contribución sustancial a su equilibrio energético [147] y es ampliamente superado por el calentamiento de las mareas. . [138]

Historia de la formación

Lo más probable es que los planetas TRAPPIST-1 se formaran más lejos de la estrella y migraran hacia el interior, [187] aunque es posible que se formaran en sus ubicaciones actuales. [188] Según la teoría más popular sobre la formación de los planetas TRAPPIST-1 (Ormel et al. (2017)), [189] los planetas se formaron cuando una inestabilidad de flujo [aj] en la línea de agua-hielo dio lugar a cuerpos precursores , que acumularon fragmentos adicionales y migraron hacia el interior, dando lugar finalmente a los planetas. [191] La migración puede haber sido inicialmente rápida y luego más lenta, [192] y los efectos de las mareas pueden haber influido aún más en los procesos de formación. [193] La distribución de los fragmentos habría controlado la masa final de los planetas, que consistiría en aproximadamente un 10% de agua, de acuerdo con la inferencia observacional. [191] Las cadenas resonantes de planetas como las de TRAPPIST-1 generalmente se vuelven inestables cuando el disco de gas que les dio origen se disipa, pero en este caso, los planetas permanecieron en resonancia. [194] La resonancia puede haber estado presente desde la formación del sistema y se conservó cuando los planetas se movieron simultáneamente hacia adentro, [195] o podría haberse formado más tarde cuando los planetas que migraron hacia adentro se acumularon en el borde exterior del disco de gas e interactuaron con entre sí. [188] Los planetas que migran hacia el interior contendrían cantidades sustanciales de agua (demasiada para que pueda escapar por completo), mientras que los planetas que se formaron en su ubicación actual probablemente perderían toda el agua. [196] [197] Según Flock et al. (2019), la distancia orbital del planeta más interno TRAPPIST-1b es consistente con el radio esperado de un planeta que se mueve hacia adentro alrededor de una estrella que era un orden de magnitud más brillante en el pasado, [198] y con la cavidad en el protoplanetario disco creado por el campo magnético de TRAPPIST-1. [199] Alternativamente, TRAPPIST-1h puede haberse formado en o cerca de su ubicación actual. [200]

La presencia de otros cuerpos y planetesimales en las primeras etapas de la historia del sistema habría desestabilizado la resonancia de los planetas TRAPPIST-1 si los cuerpos fueran lo suficientemente masivos. [201] Raymond y otros. (2021) concluyeron que los planetas TRAPPIST-1 se ensamblaron en 1 a 2 millones de años, después de lo cual se acumuló poca masa adicional. [202] Esto limitaría cualquier entrega tardía de agua a los planetas [203] y también implica que los planetas limpiaron la vecindad [ak] de cualquier material adicional. [204] La falta de eventos de impacto gigante (la rápida formación de los planetas habría agotado rápidamente el material preplanetario) ayudaría a los planetas a preservar sus materiales volátiles, [205] solo una vez que se completara el proceso de formación del planeta. [206]

Debido a una combinación de alta insolación, el efecto invernadero de las atmósferas de vapor de agua y el calor remanente del proceso de ensamblaje de los planetas, los planetas de TRAPPIST-1 probablemente habrían tenido inicialmente superficies fundidas. Con el tiempo, las superficies se enfriarían hasta que los océanos de magma se solidificaran, lo que en el caso de TRAPPIST-1b puede haber tardado entre unos pocos miles de millones de años o unos pocos millones de años. Entonces los planetas exteriores se habrían enfriado lo suficiente como para que se condensara el vapor de agua. [207]

Lista de planetas

Las distancias entre los planetas TRAPPIST-1 son aproximadamente comparables con las distancias Tierra-Luna
El sistema TRAPPIST-1 con distancias a escala, comparadas con la distancia Luna-Tierra

TRAPPISTA-1b

TRAPPIST-1b tiene un semieje mayor de 0,0115 unidades astronómicas (1.720.000 km) [208] y un período orbital de 1,51 días terrestres. Está bloqueado por mareas en su estrella. El planeta está fuera de la zona habitable; [209] su irradiación esperada es más de cuatro veces la de la Tierra [209] y el Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha medido una temperatura de brillo de508+
26-27 K en el lado del día. [210] TRAPPIST-1b tiene un radio y una masa medidos ligeramente mayores que la Tierra, pero las estimaciones de su densidad implican que no está compuesto exclusivamente de roca. [211] Debido a la temperatura de su cuerpo negro de 124 °C (397 K), TRAPPIST-1b puede haber tenido un efecto invernadero desbocado similar al de Venus; [75] Las observaciones del JWST indican que no tiene atmósfera alguna o que casi carece de CO 2 . [212] Según varios modelos climáticos, el planeta habría sido desecado por el viento estelar y la radiación de TRAPPIST-1; [213] [214] podría estar perdiendo rápidamente hidrógeno y, por lo tanto, cualquier atmósfera dominada por hidrógeno. [al] El agua, si existe, podría persistir solo en entornos específicos del planeta, [216] cuya temperatura superficial podría alcanzar los 1200 °C (1470 K), lo que convierte a TRAPPIST-1b en un candidato a planeta oceánico de magma . [217] Según las observaciones del JWST, el planeta tiene un albedo de aproximadamente cero. [218]

TRAPPISTA-1c

Las mediciones infrarrojas realizadas por la NASA / ESA / Agencia Espacial Canadiense / Telescopio Espacial James Webb de TRAPPIST-1 c indican que probablemente no se parezca tanto a Venus como se imaginó.

TRAPPIST-1c tiene un semieje mayor de 0,0158 AU (2.360.000 km) [208] y orbita su estrella cada 2,42 días terrestres. Está lo suficientemente cerca de TRAPPIST-1 como para estar bloqueado por mareas. [209] Las observaciones del JWST han descartado la existencia de atmósferas ricas en CO 2 , [219] atmósferas similares a Venus, pero son posibles atmósferas ricas en vapor de agua u oxígeno o escenarios sin atmósfera. [220] Estos datos implican que, en relación con la Tierra o Venus, TRAPPIST-1 c tiene un menor contenido de carbono . [221] TRAPPIST-1c está fuera de la zona habitable [209] ya que recibe aproximadamente el doble de irradiación estelar que la Tierra [222] y, por lo tanto, es o ha sido un invernadero descontrolado. [75] Según varios modelos climáticos, el planeta habría sido desecado por el viento estelar y la radiación de TRAPPIST-1. [213] TRAPPIST-1c podría albergar agua sólo en entornos específicos de su superficie. [216] Las observaciones realizadas en 2017 no mostraron ningún escape de hidrógeno, [58] pero las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble (HST) en 2020 indicaron que el hidrógeno puede estar escapando a un ritmo de1,4 × 10 7  g/s . [215]

TRAPPISTA-1d

TRAPPIST-1d tiene un semieje mayor de 0,022 AU (3.300.000 km) y un período orbital de 4,05 días terrestres. Es más masivo pero menos denso que Marte. [223] Con base en argumentos de dinámica de fluidos , se espera que TRAPPIST-1d tenga gradientes de temperatura débiles en su superficie si está bloqueado por mareas, [224] y puede tener una dinámica estratosférica significativamente diferente a la de la Tierra. [225] Varios modelos climáticos sugieren que el planeta puede [213] o no haber sido desecado por el viento estelar y la radiación de TRAPPIST-1; [213] las estimaciones de densidad, si se confirman, indican que no es lo suficientemente denso como para estar formado únicamente por roca. [211] El estado actual de TRAPPIST-1d depende de su rotación y factores climáticos como la retroalimentación de las nubes ; [am] [227] está cerca del borde interior de la zona habitable, pero la existencia de agua líquida o, alternativamente, un efecto invernadero desbocado (que lo haría inhabitable) depende de las condiciones atmosféricas detalladas. [228] El agua podría persistir en entornos específicos del planeta. [216]

TRAPPISTA-1e

TRAPPIST-1e tiene un semieje mayor de 0,029 AU (4.300.000 km) [208] y orbita su estrella cada 6,10 días terrestres. [229] Tiene una densidad similar a la de la Tierra. [230] Según varios modelos climáticos, el planeta es el que tiene más probabilidades del sistema de haber retenido su agua, [213] y el que tiene más probabilidades de tener agua líquida para muchos estados climáticos. Se ha lanzado un proyecto de modelo climático dedicado llamado TRAPPIST-1 Habitable Atmosphere Intercomparison (THAI) para estudiar sus posibles estados climáticos. [231] Según las observaciones de sus emisiones de radiación Lyman-alfa , TRAPPIST-1e puede estar perdiendo hidrógeno a un ritmo de0,6 × 10 7  g/s . [215]

TRAPPIST-1e se encuentra en una posición comparable dentro de la zona habitable a la de Proxima Centauri b , [an] [233] [234] que también tiene una densidad similar a la de la Tierra. [230] TRAPPIST-1e podría haber retenido masas de agua equivalentes a varios de los océanos de la Tierra. [75] Cantidades moderadas de dióxido de carbono podrían calentar TRAPPIST-1e a temperaturas adecuadas para la presencia de agua líquida. [214]

TRAPPISTA-1f

TRAPPIST-1f tiene un semieje mayor de 0,038 AU (5.700.000 km) [208] y orbita su estrella cada 9,21 días terrestres. [229] Es probable que esté demasiado distante de su estrella anfitriona para contener agua líquida, siendo en cambio un planeta bola de nieve completamente glaciar [213] que podría albergar un océano subterráneo. [235] Cantidades moderadas de CO 2 podrían calentar TRAPPIST-1f a temperaturas adecuadas para la presencia de agua líquida. [216] Se pueden formar lagos o estanques con agua líquida en lugares donde se concentra el calentamiento de las mareas. [236] TRAPPIST-1f puede haber retenido masas de agua equivalentes a varios de los océanos de la Tierra [75] y que podrían comprender hasta la mitad de la masa del planeta; [237] por tanto, podría ser un planeta oceánico . [ao] [239]

TRAPPISTA-1g

TRAPPIST-1g tiene un semieje mayor de 0,047 AU (7.000.000 km) [208] y orbita su estrella cada 12,4 días terrestres. [229] Es probable que esté demasiado distante de su estrella anfitriona para contener agua líquida, siendo en cambio un planeta bola de nieve [213] que podría albergar un océano subterráneo. [235] Cantidades moderadas de CO 2 [216] o calor interno debido a la desintegración radiactiva y el calentamiento de las mareas pueden calentar su superficie por encima del punto de fusión del agua. [240] [115] TRAPPIST-1g puede haber retenido masas de agua equivalentes a varios de los océanos de la Tierra; [75] Las estimaciones de densidad del planeta, si se confirman, indican que no es lo suficientemente denso como para estar formado únicamente por roca. [211] Hasta la mitad de su masa puede ser agua. [237]

TRAPPISTA-1h

TRAPPIST-1h tiene un semieje mayor de 0,062 unidades astronómicas (9.300.000 km); es el planeta menos masivo conocido del sistema [208] y orbita su estrella cada 18,9 días terrestres. [229] Probablemente esté demasiado distante de su estrella anfitriona para contener agua líquida y puede ser un planeta bola de nieve, [213] [115] o tener una atmósfera de metano/nitrógeno similar a la de Titán . [241] Podría albergar un océano subterráneo. [235] Se necesitarían grandes cantidades de CO 2 , hidrógeno o metano, [242] o calor interno de la desintegración radiactiva y el calentamiento de las mareas, [240] para calentar TRAPPIST-1h hasta el punto en que podría existir agua líquida. [242] TRAPPIST-1h podría haber retenido masas de agua equivalentes a varios de los océanos de la Tierra. [75]

Tabla de datos

Atmósferas planetarias potenciales

El brillo del alargamiento disminuye de 1b a 1h. Inmersiones de menor profundidad a mayor: 1h, 1d, 1e, 1f, 1g, 1c, 1b.
Gráfico que muestra caídas en el brillo de la estrella TRAPPIST-1 debido a los tránsitos del planeta o la obstrucción de la luz estelar. Los planetas más grandes crean hundimientos más profundos y los planetas más lejanos crean hundimientos más largos.

A partir de 2023 , las observaciones del Telescopio Espacial James Webb han descartado la existencia de una atmósfera alrededor de TRAPPIST-1b, y no hay evidencia de los otros planetas en el sistema, [ como] [245] pero no se descartan atmósferas [ 219] [en] y podría detectarse en el futuro. [247] Es más probable que los planetas exteriores tengan atmósferas que los planetas interiores. [187] Varios estudios han simulado cómo se verían los diferentes escenarios atmosféricos para los observadores y los procesos químicos que sustentan estas composiciones atmosféricas. [248] La visibilidad de un exoplaneta y de su atmósfera escala con el cuadrado inverso del radio de su estrella anfitriona. [247] También sería posible la detección de componentes individuales de la atmósfera, en particular CO 2 , ozono y agua [249]  , aunque diferentes componentes requerirían diferentes condiciones y diferentes números de tránsitos. [250] La contaminación de las señales atmosféricas a través de patrones en la fotosfera estelar es un impedimento adicional para la detección. [251] [252]

La existencia de atmósferas alrededor de los planetas de TRAPPIST-1 depende del equilibrio entre la cantidad de atmósfera inicialmente presente, su tasa de evaporación y la tasa a la que se reconstruye mediante impactos de meteoritos [au] , [90] material entrante de un disco protoplanetario [av] , [255] y desgasificación y actividad volcánica. [256] Los eventos de impacto pueden ser particularmente importantes en los planetas exteriores porque pueden agregar y eliminar volátiles; Es probable que la adición sea dominante en los planetas más exteriores, donde las velocidades de impacto son más lentas. [257] [258] Las condiciones de formación de los planetas les darían grandes cantidades iniciales de materiales volátiles, [187] incluidos océanos más de 100 veces más grandes que los de la Tierra. [259]

Si los planetas están bloqueados por mareas en TRAPPIST-1, las superficies que miran permanentemente en dirección opuesta a la estrella pueden enfriarse lo suficiente como para que cualquier atmósfera se congele en el lado nocturno. [260] Esta atmósfera congelada podría reciclarse a través de flujos similares a los de un glaciar hacia el lado diurno con la ayuda del calentamiento geotérmico o de marea desde abajo, o podría agitarse por eventos de impacto. Estos procesos podrían permitir que persista una atmósfera. [261] En una atmósfera de dióxido de carbono (CO 2 ), el hielo de dióxido de carbono es más denso que el hielo de agua, bajo el cual tiende a quedar enterrado. Se pueden formar compuestos de CO 2 -agua llamados clatratos [aw] . Otras complicaciones son un potencial circuito de retroalimentación desbocado entre el derretimiento del hielo y la evaporación, y el efecto invernadero. [263]

Los modelos numéricos y las observaciones limitan las propiedades de atmósferas hipotéticas alrededor de los planetas TRAPPIST-1: [187]

Los modelos teóricos de Krissansen-Totton y Fortney (2022) sugieren que lo más probable es que los planetas interiores tengan atmósferas ricas en oxígeno y CO2 , si las hubiera. [278] Si los planetas tienen atmósfera, la cantidad de precipitación, su forma y ubicación estarían determinadas por la presencia y posición de montañas y océanos, y el período de rotación. [279] Se espera que los planetas en la zona habitable tengan un régimen de circulación atmosférica parecido a las regiones tropicales de la Tierra con temperaturas en gran medida uniformes. [280] Es controvertido si los gases de efecto invernadero pueden acumularse en los planetas exteriores TRAPPIST-1 en cantidades suficientes para calentarlos hasta el punto de fusión del agua; en un planeta que gira sincrónicamente, el CO 2 podría congelarse y precipitarse en el lado nocturno, y el amoníaco y el metano serían destruidos por la radiación XUV de TRAPPIST-1. [75] La congelación del dióxido de carbono sólo puede ocurrir en los planetas más exteriores, a menos que se cumplan condiciones especiales y otros volátiles no se congelen. [281]

Estabilidad

ver título
Brillo observado de la estrella TRAPPIST-1, que muestra una gran variación en el brillo. El gráfico muestra caídas, que indican el tránsito de exoplanetas. El planeta correspondiente a las caídas de brillo se representa a continuación con marcadores de diamantes.

La emisión de radiación ultravioleta extrema (XUV) por una estrella tiene una influencia importante en la estabilidad de las atmósferas de sus planetas, su composición y la habitabilidad de sus superficies. [281] Puede provocar la eliminación continua de atmósferas de los planetas. [90] Se ha observado un escape atmosférico inducido por la radiación XUV en gigantes gaseosos. [282] Las enanas M emiten grandes cantidades de radiación XUV; [281] TRAPPIST-1 y el Sol emiten aproximadamente la misma cantidad de radiación XUV [ay] y debido a que los planetas de TRAPPIST-1 están mucho más cerca de la estrella que los del Sol, reciben una irradiación mucho más intensa. [55] TRAPPIST-1 ha estado emitiendo radiación durante mucho más tiempo que el Sol. [284] El proceso de escape atmosférico se ha modelado principalmente en el contexto de atmósferas ricas en hidrógeno y se ha realizado poca investigación cuantitativa sobre aquellas con otras composiciones como agua y CO 2 . [265]

TRAPPIST-1 tiene actividad estelar de moderada a alta [az] , [32] y esto puede ser otra dificultad para la persistencia de atmósferas y agua en los planetas: [27]

La historia de la estrella también influye en las atmósferas de sus planetas. [295] Inmediatamente después de su formación, TRAPPIST-1 habría estado en un estado previo a la secuencia principal , que puede haber durado entre cientos de millones [281] y dos mil millones de años. [251] Mientras estuviera en este estado, habría sido considerablemente más brillante de lo que es hoy y la intensa irradiación de la estrella habría impactado las atmósferas de los planetas circundantes, vaporizando todos los volátiles comunes como el amoníaco, el CO 2 , el dióxido de azufre y el agua. [296] Por lo tanto, todos los planetas del sistema se habrían calentado hasta convertirse en un invernadero descontrolado [bc] durante al menos parte de su existencia. [281] La radiación XUV habría sido aún mayor durante la etapa previa a la secuencia principal. [90]

vida posible

La vida puede ser posible en el sistema TRAPPIST-1, y algunos de los planetas de la estrella se consideran objetivos prometedores para su detección. [27] Sobre la base de la estabilidad atmosférica, TRAPPIST-1e es teóricamente el planeta con más probabilidades de albergar vida; la probabilidad de que así sea es considerablemente menor que la de la Tierra. Hay una variedad de factores en juego: [297] [298]

En 2017, una búsqueda de tecnofirmas que indicaran la existencia de tecnología pasada o presente en el sistema TRAPPIST-1 solo encontró señales provenientes de la Tierra. [321] En menos de dos milenios, la Tierra transitará frente al Sol desde el punto de vista de TRAPPIST-1, lo que hará posible la detección de vida en la Tierra desde TRAPPIST-1. [322]

Recepción e importancia científica

Imagen GIF de una estrella pixelada
Imagen de Kepler de TRAPPIST-1

Reacción pública e impacto cultural

Salto del planeta desde TRAPPIST-1e: votada como la mejor vacación en 'zona habitacional' a 12 parsecs de la Tierra
Cartel ficticio de turismo TRAPPIST-1e realizado por la NASA

El descubrimiento de los planetas TRAPPIST-1 atrajo una amplia atención en los principales periódicos, redes sociales, transmisiones de televisión y sitios web del mundo. [323] [324] A partir de 2017 , el descubrimiento de TRAPPIST-1 generó el mayor tráfico web en un solo día al sitio web de la NASA. [325] La NASA inició una campaña pública en Twitter para encontrar nombres para los planetas, que generó respuestas de diversa gravedad, aunque los nombres de los planetas serán decididos por la Unión Astronómica Internacional . [326] La dinámica del sistema planetario TRAPPIST-1 se ha representado como música, como Trappist Transits de Tim Pyle , [327] en el sencillo Trappist-1 (A Space Anthem) de Isolation [328] y la obra para piano de Leah Asher TRAPPIST. -1 . [329] El supuesto descubrimiento de una señal SOS de TRAPPIST-1 fue una broma del Día de los Inocentes realizada por investigadores del Sistema Estereoscópico de Alta Energía en Namibia. [330] En 2018, Aldo Spadon creó una giclée ( obra de arte digital ) llamada "Sistema planetario TRAPPIST-1 visto desde el espacio". [331] Se dedicó un sitio web al sistema TRAPPIST-1. [332]

Los exoplanetas suelen aparecer en obras de ciencia ficción; Libros, cómics y videojuegos han presentado el sistema TRAPPIST-1, siendo el primero The Terminator , un cuento del autor suizo Laurence Suhner publicado en la revista académica que anunció el descubrimiento del sistema. [333] Se organizó al menos una conferencia para reconocer obras de ficción protagonizadas por TRAPPIST-1. [334] Los planetas se han utilizado como base para concursos de educación científica [335] y proyectos escolares. [336] [337] Existen sitios web que ofrecen planetas similares a TRAPPIST-1 como escenarios de simulaciones de realidad virtual , [338] como "Exoplanet Travel Bureau" [339] y "Exoplanets Excursion", ambos de la NASA. [340] La precisión científica ha sido un punto de discusión para tales representaciones culturales de los planetas TRAPPIST-1. [341]

Importancia científica

TRAPPIST-1 ha despertado un intenso interés científico. [342] Sus planetas son los exoplanetas más fáciles de estudiar dentro de la zona habitable de su estrella debido a su relativa cercanía, el pequeño tamaño de su estrella anfitriona y porque desde la perspectiva de la Tierra pasan con frecuencia frente a su estrella anfitriona. [33] Las observaciones futuras con observatorios espaciales e instalaciones terrestres pueden permitir obtener más información sobre sus propiedades, como la densidad, las atmósferas y las firmas biológicas. [bf] Los planetas TRAPPIST-1 [344] [345] se consideran un importante objetivo de observación para el Telescopio Espacial James Webb [bg] [342] y otros telescopios en construcción; [163] JWST comenzó a investigar los planetas TRAPPIST-1 en 2023. [245] Junto con el descubrimiento de Proxima Centauri b, el descubrimiento de los planetas TRAPPIST-1 y el hecho de que tres de los planetas se encuentran dentro de la zona habitable ha llevado a un aumento de los estudios sobre la habitabilidad planetaria. [348] Los planetas se consideran prototípicos para la investigación sobre la habitabilidad de las enanas M. [349] La estrella ha sido objeto de estudios detallados [105] de sus diversos aspectos [350] incluidos los posibles efectos de la vegetación en sus planetas; la posibilidad de detectar océanos en sus planetas mediante la luz de las estrellas reflejada en sus superficies; [351] posibles esfuerzos para terraformar sus planetas; [352] y las dificultades que cualquier habitante de los planetas encontraría al descubrir la ley de gravitación [353] y con los viajes interestelares . [354]

El papel que desempeñó la financiación de la UE en el descubrimiento de TRAPPIST-1 se ha citado como ejemplo de la importancia de los proyectos de la UE [35] y la participación de un observatorio marroquí como indicación del papel del mundo árabe en la ciencia. Los descubridores originales estaban afiliados a universidades de África, Europa y América del Norte, [355] y el descubrimiento de TRAPPIST-1 se considera un ejemplo de la importancia de la cooperación entre observatorios. [356] También es uno de los principales descubrimientos astronómicos de los observatorios chilenos. [357]

Exploración

TRAPPIST-1 está demasiado lejos de la Tierra para que los humanos puedan alcanzarlo con la tecnología actual o esperada. [358] Los diseños de misiones de naves espaciales que utilizan cohetes actuales y asistencia gravitatoria necesitarían cientos de milenios para llegar a TRAPPIST-1; Incluso una sonda interestelar teórica que viajara a la velocidad de la luz necesitaría décadas para llegar a la estrella. La propuesta especulativa de Breakthrough Starshot para enviar pequeñas sondas no tripuladas, aceleradas por láser, requeriría alrededor de dos siglos para llegar a TRAPPIST-1. [359]

Ver también

Notas

  1. ^ Un log ( g ) de 2,992 para la Tierra indica que TRAPPIST-1 tiene una gravedad superficial aproximadamente 177 veces más fuerte que la de la Tierra.
  2. ^ Una enana roja es una estrella muy pequeña y fría. Son el tipo de estrella más común en la Vía Láctea . [15]
  3. ^ TRAPPIST es un telescopio de 60 centímetros (24 pulgadas) [11] destinado a ser un prototipo para el proyecto "Búsqueda de planetas habitables EClipsing ULtra-cOOl Stars" (SPECULOOS), cuyo objetivo es identificar planetas alrededor de estrellas frías y cercanas. [20] [21] TRAPPIST se utiliza para encontrar exoplanetas y se emplea preferentemente en estrellas a temperaturas inferiores a 3000 K (2730 °C; 4940 °F). [22]
  4. ^ Cuando un planeta se mueve frente a su estrella, absorbe parte de la radiación de la estrella, que puede observarse mediante telescopios. [29]
  5. ^ El ecuador celeste es la proyección del ecuador hacia el cielo. [36]
  6. ^ Basado en mediciones de paralaje ; [1] el paralaje es la posición de un objeto celeste con respecto a otros objetos celestes para una posición determinada de la Tierra. Se puede utilizar para inferir la distancia del objeto a la Tierra. [39]
  7. ^ El movimiento de la estrella en el cielo, en relación con las estrellas del fondo. [40]
  8. ^ Las enanas rojas incluyen los tipos espectrales M y K. [42] Los tipos espectrales se utilizan para categorizar estrellas por su temperatura. [43]
  9. ^ La temperatura efectiva es la temperatura que tendría un cuerpo negro que emita la misma cantidad de radiación. [49]
  10. ^ La fotosfera es una capa delgada en la superficie de una estrella, donde se produce la mayor parte de su luz. [51]
  11. ^ El ciclo solar es el período de 11 años del Sol, durante el cual la producción solar varía aproximadamente un 0,1%. [53]
  12. ^ Incluyendo la radiación Lyman-alfa [59]
  13. ^ La secuencia principal es la etapa más larga de la vida útil de una estrella, cuando se fusiona hidrógeno . [67]
  14. ^ Las fáculas son puntos brillantes de la fotosfera. [69]
  15. ^ Las llamaradas son presumiblemente fenómenos magnéticos que duran minutos u horas durante los cuales partes de la estrella emiten más radiación de lo habitual. [69] En el caso de TRAPPIST-1, las llamaradas alcanzan temperaturas de no más de 9.000 K (8.730 °C; 15.740 °F). [73]
  16. ^ A modo de comparación, un imán de nevera potente tiene una fuerza de aproximadamente 100 gauss y el campo magnético de la Tierra de aproximadamente 0,5 gauss. [76]
  17. ^ La cromosfera es una capa exterior de una estrella. [69]
  18. ^ Una eyección de masa coronal es una erupción de material coronal hacia el exterior de una estrella. [69] [78]
  19. ^ Los exoplanetas se nombran en orden de descubrimiento como "b", "c", etc.; Si se descubren varios planetas a la vez, se nombran en orden creciente de período orbital. [83] El término "TRAPPIST-1a" se utiliza para referirse a la estrella misma. [84]
  20. ^ Una unidad astronómica (AU) es la distancia media entre la Tierra y el Sol. [88]
  21. ^ A modo de comparación, la órbita de la Tierra alrededor del Sol está inclinada aproximadamente 1,578 grados. [95]
  22. ^ Las órbitas de los dos planetas interiores pueden ser circulares; los demás podrían tener una pequeña excentricidad. [98]
  23. ^ Un volátil es un elemento o compuesto con un punto de ebullición bajo, como amoníaco, dióxido de carbono, metano, nitrógeno, dióxido de azufre o agua. [106]
  24. ^ La composición del manto de los planetas rocosos suele aproximarse a un silicato de magnesio. [110]
  25. ^ Una resonancia de Laplace es una resonancia orbital que consta de tres cuerpos, similar a las lunas galileanas Europa , Ganímedes e Io alrededor de Júpiter. [121]
  26. ^ Donde un planeta, en lugar de ser una esfera simétrica, tiene un radio diferente para cada uno de los tres ejes principales. [127]
  27. ^ Esto hace que la mitad del planeta esté perpetuamente de cara a la estrella en un día permanente y la otra mitad perpetuamente de espaldas a la estrella en una noche permanente. [131]
  28. ^ La desgasificación es la liberación de gases, que pueden acabar formando una atmósfera, desde el manto o desde el magma. [135]
  29. ^ El criovulcanismo ocurre cuando vapor o agua líquida, o fluidos acuosos, entran en erupción en la superficie de un planeta que normalmente es demasiado fría para albergar agua líquida. [141]
  30. ^ Los respiraderos hidrotermales son fuentes termales que se encuentran bajo el agua y se supone que son lugares donde podría originarse la vida. [143]
  31. ^ Sin tener en cuenta la compresión gravitacional . [150]
  32. ^ Es decir, los planetas interiores nunca podrían cubrir todo el disco de TRAPPIST-1 desde el punto de vista de estos planetas. [85]
  33. ^ La zona habitable es la región alrededor de una estrella donde las temperaturas no son ni demasiado altas ni demasiado frías para la existencia de agua líquida; También se la llama " zona Ricitos de Oro ". [29] [75]
  34. ^ El límite de Roche es la distancia a la que las mareas destrozan un cuerpo. [175]
  35. ^ El radio de Hill es la distancia máxima a la que la gravedad de un planeta puede sostener una luna sin que la gravedad de la estrella arranque la luna. [176]
  36. ^ Una inestabilidad de la corriente es un proceso en el que las interacciones entre el gas y las partículas sólidas hacen que estas últimas se agrupen en filamentos. Estos filamentos pueden dar origen a los cuerpos precursores de los planetas. [190]
  37. ^ Según los criterios de la Unión Astronómica Internacional , un cuerpo debe despejar su vecindad para calificar como un planeta en el Sistema Solar. [204]
  38. ^ Sobre la base de las emisiones de radiación Lyman-alfa , TRAPPIST-1b puede estar perdiendo hidrógeno a un ritmo de4,6 × 10 7  g/s . [215]
  39. ^ Las nubes en el lado diurno que reflejan la luz de las estrellas podrían enfriar TRAPPIST-1d a temperaturas que permitan la presencia de agua líquida. [226]
  40. ^ El exoplaneta Proxima Centauri b reside en la zona habitable de la estrella más cercana al Sistema Solar. [232]
  41. ^ Todavía se puede hacer referencia a los cuerpos oceánicos como tales cuando están cubiertos de hielo. [238]
  42. ^ Resonancia orbital aproximada con TRAPPIST-1
  43. ^ Resonancia orbital aproximada con el planeta interior
  44. ^ Temperatura de la superficie medida de 503 K (230 °C; 446 °F). [244]
  45. ^ Bourrier y col. (2017) interpretaron los datos de absorción ultravioleta del Telescopio Espacial Hubble como que implican que los planetas exteriores TRAPPIST-1 todavía tienen atmósfera. [14]
  46. ^ Los modelos informáticos indican que la inexistencia de una atmósfera alrededor de TRAPPIST-1 byc no implica la falta de la misma en los otros planetas. [246]
  47. ^ Los eventos de impacto también pueden eliminar atmósferas, pero una alta tasa de tal "erosión por impacto" implica una masa de meteoritos que no es compatible con las propiedades del sistema TRAPPIST-1. [253]
  48. ^ Un disco protoplanetario es un disco de materia que rodea una estrella. Se cree que los planetas se forman en tales discos. [254]
  49. ^ Un clatrato es un compuesto químico en el que un compuesto (o elemento químico), por ejemplo, dióxido de carbono (o xenón), queda atrapado dentro de un conjunto de moléculas en forma de jaula de otro compuesto. [262]
  50. ^ La exosfera es la región de la atmósfera donde la densidad es tan baja que los átomos o moléculas ya no chocan. Se forma por escape atmosférico y la presencia de una exosfera rica en hidrógeno implica la presencia de agua. [267]
  51. ^ Diferentes fuentes estiman que TRAPPIST-1 emite tanto como el Sol en el mínimo solar , [14] la misma cantidad [251] o más que el Sol. [283]
  52. ^ La actividad estelar es la aparición de cambios de luminosidad, principalmente en las bandas de rayos X, causados ​​por el campo magnético de una estrella. [285]
  53. ^ Llamaradas con una energía superior a 1 × 10 34 ergios (1,0 × 10 27  J). [286]
  54. ^ El calentamiento óhmico tiene lugar cuando corrientes eléctricas excitadas por el viento estelar fluyen a través de partes de la atmósfera, calentándola. [293]
  55. ^ En un invernadero fuera de control, toda el agua de un planeta se encuentra en forma de vapor. [296]
  56. ^ Los planetas que no tienen océanos también pueden estar sujetos al calentamiento (o flexión) de las mareas, lo que provoca deformaciones estructurales. [300]
  57. ^ Por ejemplo, los impactos de meteoritos podrían desprender rocas de los planetas a una velocidad suficiente para escapar de su gravedad. [310]
  58. ^ Las biofirmas son propiedades de un planeta que se pueden detectar desde lejos y que sugieren la existencia de vida, como los gases atmosféricos que se producen mediante procesos biológicos. [343]
  59. ^ En 2017, se encontraban entre los planetas más pequeños conocidos donde JWST podría detectar atmósferas. [346] Es posible que el JWST no tenga tiempo para detectar de manera confiable ciertas firmas biológicas como el metano y el ozono. [347]

Referencias

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Fuentes

Otras lecturas

enlaces externos

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