El enigmático planeta TRAPPIST-1e despierta el interés científico por su atmósfera

El planeta TRAPPIST-1e, uno de los siete mundos del sistema TRAPPIST-1, ha captado la atención de la comunidad científica debido a sus posibles condiciones para albergar vida. Situado en la zona habitable de su estrella, este planeta de tamaño similar a la Tierra podría tener una atmósfera que permita la existencia de agua líquida en su superficie, un factor clave para la vida.

Recientes estudios publicados en el Astrophysical Journal Letters por un equipo de investigadores de la Universidad de Arizona, liderado por Sukrit Ranjan, presentaron las primeras observaciones detalladas del sistema TRAPPIST-1 realizadas con el telescopio espacial James Webb. Estas investigaciones revelaron indicios de metano en la atmósfera de TRAPPIST-1e, aunque los científicos advierten que estos signos podrían provenir de la estrella anfitriona, un enano rojo ultracool, lo que complica la interpretación de los datos.

El equipo de investigación enfatizó la necesidad de cautela. A pesar de que los hallazgos iniciales son prometedores, Ranjan subrayó que se requiere evidencia más sólida para confirmar la existencia de una atmósfera en TRAPPIST-1e. En particular, instó a realizar estudios más rigurosos para determinar si las señales de metano detectadas realmente provienen del planeta o de su estrella.

El sistema TRAPPIST, que se encuentra a aproximadamente 39 años luz de la Tierra, se asemeja a una versión en miniatura de nuestro sistema solar. La estrella y sus siete planetas cabrían cómodamente dentro de la órbita de Mercurio, y cada uno de estos planetas completa su órbita en solo unos pocos días terrestres. Ranjan afirmó: "La tesis básica para TRAPPIST-1e es esta: si tiene una atmósfera, es habitable. Pero en este momento, la pregunta primordial debe ser: '¿existe una atmósfera?'".

Para investigar esta cuestión, el equipo utilizó el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) del telescopio James Webb. Al observar el sistema durante el tránsito de TRAPPIST-1e, los científicos pudieron analizar cómo la luz estelar pasaba a través de cualquier atmósfera que rodeara al planeta, lo que les permitió inferir la presencia de ciertos gases. A través de múltiples tránsitos, se fue afinando la imagen de la química atmosférica del planeta.

A lo largo de cuatro tránsitos, el equipo observó indicios tenues de metano. Sin embargo, dado que TRAPPIST-1 es un enano M, mucho más pequeño y más frío que nuestro sol, los investigadores deben ser especialmente cautelosos al interpretar cualquier señal planetaria. Ranjan explicó: "Mientras que el sol es una estrella brillante y amarilla, TRAPPIST-1 es un enano rojo ultracool, lo que significa que es significativamente más pequeño, más frío y más tenue que nuestro sol. Lo suficientemente frío, de hecho, como para permitir la existencia de moléculas de gas en su atmósfera".

Para profundizar en el misterio del metano, Ranjan y su equipo modelaron una variedad de posibles atmósferas para TRAPPIST-1e, centrándose en escenarios ricos en metano. Los resultados sugirieron que, en el escenario más plausible, TRAPPIST-1e podría parecerse a Titán, la luna rica en metano de Saturno. Sin embargo, el análisis también mostró que esta posibilidad seguía siendo poco probable. Ranjan concluyó: "Sugerimos que la pista de atmósfera previamente reportada es más probable que sea 'ruido' de la estrella anfitriona. Sin embargo, esto no significa que TRAPPIST-1e no tenga una atmósfera; solo necesitamos más datos".

A pesar de sus capacidades excepcionales, el telescopio James Webb no fue diseñado específicamente para estudiar exoplanetas de tamaño similar a la Tierra. Ranjan destacó que fue concebido antes de que se conociera la existencia de tales mundos y que es afortunado que pueda estudiarlos en absoluto.

Las futuras observaciones podrían ayudar a resolver las incertidumbres. Una misión prometedora es Pandora, un pequeño satélite que está siendo desarrollado por la NASA y que se prevé que se lance a principios de 2026. Esta misión, liderada por Daniel Apai, profesor de astronomía y ciencias planetarias en el Steward Observatory de la Universidad de Arizona, está destinada a estudiar las atmósferas de exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. El satélite rastreará estrellas que albergan planetas potencialmente habitables antes, durante y después de los tránsitos planetarios, mejorando la capacidad de los científicos para separar los efectos estelares de las verdaderas señales atmosféricas.

Paralelamente, el equipo de investigación de TRAPPIST-1e está trabajando en un programa más amplio de observaciones y aplicando nuevos métodos de análisis que podrían finalmente aclarar si el planeta tiene una atmósfera. Un enfoque clave es el conocido como tránsito dual, que permite a los astrónomos observar la estrella en momentos en que tanto TRAPPIST-1e como TRAPPIST-1b, el planeta más interno y sin atmósfera del sistema, cruzan frente a la estrella al mismo tiempo. Ranjan concluyó: "Estas observaciones nos permitirán separar lo que está haciendo la estrella de lo que está ocurriendo en la atmósfera del planeta, si es que tiene una".