A solo 39 años luz de distancia, siete planetas del tamaño de la Tierra parecen estar orbitando una estrella que es más pequeña y más tenue que la nuestra. Además, los científicos anunciaron hoy que tres de estos mundos se encuentran dentro de la zona habitable de la estrella, una región que se cree que proporciona las mejores condiciones para que exista la vida.
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"Esta es la primera vez que se encuentran tantos planetas de este tipo alrededor de una estrella", dijo Michaël Gillon, astrónomo de la Université de Liège de Bélgica y autor principal del estudio que anuncia el descubrimiento publicado hoy en la revista Nature .
La estrella, TRAPPIST-1, ha sido ignorada por los investigadores en busca de mundos potencialmente habitables, según Emmanuël Jehin, astrofísico de la Universidad de Lieja y otro autor del estudio. Apenas el ocho por ciento de la masa del Sol, se cree que es mucho más fría y tenue que nuestra estrella. Pero Gillon vio esto como una ventaja, porque hace que sea 80 veces más fácil detectar y medir cualquier cuerpo en órbita potencial.
Para detectar estos otros mundos, Gillon y su equipo utilizaron el llamado método de "tránsito", una de varias técnicas para cazar planetas. Otras técnicas incluyen medir la oscilación de una estrella causada por la atracción gravitacional de un planeta, observar cómo la luz de una estrella distante se dobla alrededor de un planeta o capturar una imagen directa del planeta.
El poder del método de tránsito proviene de su simplicidad: los astrónomos miden el nivel de luz de una estrella y buscan cualquier disminución en el brillo que podría ser el resultado de un planeta que pasa entre la estrella y la Tierra. Al ver cuánto y con qué frecuencia se reduce el nivel de luz durante cada "tránsito" del planeta frente a la estrella, los astrónomos pueden estimar su tamaño y órbita.
Para las estrellas grandes, estas reducciones en la luz de planetas relativamente pequeños en tránsito pueden ser difíciles de medir con precisión. Pero debido a que TRAPPIST-1 es tan pequeño y tenue en comparación con otras estrellas, los astrónomos pudieron trazar con precisión cada tránsito. "Relativamente, sería como Júpiter proyectando una sombra sobre nuestro Sol", dice Gillon.
Al observar los tránsitos, los astrónomos normalmente solo pueden medir los tamaños y las órbitas de los exoplanetas. Sin embargo, los planetas TRAPPIST-1 tienen una configuración orbital relativamente única que hizo posible estimar realmente las masas de los planetas. Los planetas están muy juntos, dice el coautor Amaury Triaud, astrónomo de la Universidad de Cambridge, lo que significa que sus gravedades se atraen entre sí, cambiando los tiempos de sus tránsitos en cada órbita.
Al medir estos cambios en el tiempo, los astrónomos podían medir su masa para revelar que los siete planetas eran del tamaño de la Tierra.
Una imagen de cómo podría verse la superficie de uno de los planetas de zonas habitables del sistema TRAPPIST-1. (NASA / JPL-Caltech) Debido a que los planetas se encuentran tan cerca de su estrella, dice Gillon, alrededor del 5 por ciento de la distancia del Sol a la Tierra, todos tienen órbitas muy cortas, que van desde menos de 2 días hasta aproximadamente 20 días. También es probable que estén bloqueados por mareas con su estrella, lo que significa que solo un lado de cada planeta enfrenta permanentemente a TRAPPIST-1.
El tamaño y la opacidad de TRAPPIST-1 también harán que sea mucho más fácil medir las diferentes moléculas que se encuentran en las atmósferas de los planetas a través de la espectroscopia, midiendo las longitudes de onda de la luz que pasa a través de las atmósferas de los planetas. Esto les dará a los astrónomos una mejor idea de los climas de cada exoplaneta, y también si las moléculas están fuertemente correlacionadas con la vida.
"Podemos esperar que dentro de unos años sabremos mucho más sobre estos planetas", dice Triaud. "Y con suerte dentro de una década [sabremos] si hay vida".
Para medir estos planetas, el equipo de Gillon utilizó el telescopio espacial Spitzer de la NASA junto con una variedad de telescopios terrestres de todo el mundo. Ahora están instalando cuatro pequeños telescopios en Chile que mirarán exclusivamente a TRAPPIST-1 y otras estrellas ultracolas cercanas en busca de posibles exoplanetas, y esperan ansiosamente el lanzamiento del telescopio espacial James Webb de la NASA en 2018 que permitirá un estudio aún más detallado de los exoplanetas .
"Somos pioneros", dijo hoy la astrofísica del MIT Sarah Sieger en un anuncio en la sede de la NASA en Washington, DC "Esta es una búsqueda que durará por muchas generaciones".
Si bien pronto habrá muchos ojos en estos exoplanetas, no empaques tus maletas para una visita todavía. Tomaría aproximadamente 44 millones de años viajar los 235 billones de millas hasta TRAPPIST-1 a la velocidad de un avión a reacción promedio, según Nikole Lewis, un astrónomo que investiga atmósferas de exoplanetas en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial de Baltimore. Aún así, eso no ha impedido que otros astrónomos se emocionen.
"Mi sistema planetario favorito a partir de hoy, ¡tantas Tierras para elegir!" Dimitar Sasselov, astrónomo del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, escribió en un correo electrónico. Los autores del estudio presentaron "datos muy sólidos" en su anuncio, agrega Sasselov, quien no participó en la investigación. Pero escribe que los datos futuros sobre las atmósferas de los planetas significan que "lo mejor está por venir".
Como dijo el administrador asociado de la NASA Thomas Zurbuchen: "Este descubrimiento nos da una pista de que encontrar una segunda Tierra no es solo una cuestión de si, sino cuándo".
