Los científicos han descubierto siete planetas del tamaño de la Tierra, tan apiñados alrededor de una estrella tenue que allí un año dura menos de dos semanas. La cantidad de planetas y los niveles de radiación que reciben de su estrella, TRAPPIST-1, hacen de estos mundos un análogo en miniatura de nuestro propio Sistema Solar.
El entusiasmo en torno a TRAPPIST-1 fue tal que el descubrimiento se anunció con un artículo en Nature acompañado de una conferencia de prensa de la NASA. En las últimas dos décadas se han descubierto casi 3.500 planetas orbitando estrellas más allá de nuestro Sol, pero la mayoría no acapara titulares.
¿Qué probabilidades hay realmente de encontrar entre estos nuevos mundos una canica azul como nuestra Tierra?
¿La Tierra 2.0?
Aún sabemos poco sobre estos planetas con certeza, pero las primeras pistas resultan prometedoras.
Los siete mundos completan una órbita en entre 1,5 y 13 días. Están tan juntos que una persona situada en uno de los planetas podría ver en el cielo los mundos vecinos, incluso más grandes que nuestra Luna. Sus años cortos sitúan a los planetas más cerca de su estrella que cualquier planeta del Sol. Por suerte, TRAPPIST-1 no los abrasa porque es increíblemente tenue.
TRAPPIST-1 es una pequeña estrella enana ultrafría con una luminosidad de aproximadamente una milésima parte de la del Sol. Al comparar ambas en la conferencia de prensa del miércoles, el autor principal del artículo de Nature, Michaël Gillon, dijo que, si el Sol se redujera al tamaño de una pelota de baloncesto, TRAPPIST-1 sería una diminuta pelota de golf. La escasa cantidad de calor resultante significa que tres de los siete planetas de TRAPPIST-1 reciben, de hecho, cantidades de radiación similares a las de Venus, la Tierra y Marte.
Este sistema solar alternativo sí parece una versión compacta del nuestro, pero ¿incluye TRAPPIST-1 una Tierra 2.0?
Empecemos por las buenas noticias.
Los siete planetas hermanos tienen un tamaño similar al de la Tierra: sus radios oscilan entre tres cuartas partes y una vez el de nuestro planeta, y sus masas van aproximadamente del 50 % al 150 % de la terrestre (la masa del mundo más externo sigue siendo incierta).
Como todos son más pequeños que 1,6 veces el radio de la Tierra, es probable que los siete planetas de TRAPPIST-1 sean mundos rocosos, no Neptunos gaseosos. TRAPPIST-1d, e y f se encuentran en la región templada de la estrella —también llamada «zona Ricitos de Oro», donde no hace demasiado calor ni demasiado frío—, en la que un planeta similar a la Tierra podría albergar agua líquida en su superficie.
Las órbitas de los seis planetas interiores están casi en resonancia; esto significa que, mientras el planeta más cercano a la estrella completa ocho órbitas, sus hermanos exteriores completan cinco, tres y dos.
Se espera encontrar estas cadenas resonantes alrededor de estrellas cuyos planetas se han desplazado desde los lugares donde se formaron originalmente. Esta migración ocurre cuando los planetas aún son jóvenes y están inmersos en el disco gaseoso de la estrella, donde se forman los planetas. La gravedad del planeta joven y la del disco de gas se atraen mutuamente, lo que puede cambiar la órbita del planeta y, por lo general, acercarlo a la estrella.
Si el sistema tiene varios planetas, sus gravedades también se atraen mutuamente. Esto empuja a los planetas a órbitas resonantes mientras migran por el disco de gas. El resultado es una hilera de planetas en resonancia cerca de la estrella, como la que se observa alrededor de TRAPPIST-1.
Nacer lejos de la estrella ofrece un par de posibles ventajas. Las estrellas tenues como TRAPPIST-1 son activas cuando son jóvenes y emiten llamaradas y mucha radiación, que pueden esterilizar la superficie de los planetas cercanos. Si el sistema TRAPPIST-1 se formó efectivamente más lejos y migró hacia el interior, sus mundos podrían haberse librado de abrasarse.
Formarse en un lugar de temperaturas más bajas también implicaría que los planetas se originaron con una gran proporción de hielo. A medida que migran hacia el interior, ese hielo podría derretirse y formar un océano. Esta hipótesis cuenta con el respaldo de las densidades estimadas de los planetas, lo bastante bajas como para sugerir composiciones ricas en volátiles, como agua, o una atmósfera espesa.
¿No es una Tierra?
Como nuestra búsqueda de vida extraterrestre se centra en la presencia de agua, los mundos helados fundidos parecen ideales.
Pero esto podría ser, en realidad, una mala señal para la habitabilidad. Aunque los mares cubren el 71 % de la superficie terrestre, el agua representa menos del 0,1 % de la masa de nuestro planeta. Un planeta con una gran proporción de agua podría convertirse en un mundo acuático: todo océano y ninguna tierra expuesta.
Las aguas profundas también podrían implicar una gruesa capa de hielo en el fondo del océano. Si el núcleo rocoso del planeta está separado tanto del aire como del mar, no podría formarse ningún ciclo del carbono y los silicatos: un proceso que actúa como termostato para regular la cantidad de dióxido de carbono que calienta la atmósfera terrestre.
Si los planetas de TRAPPIST-1 no pueden compensar los distintos niveles de radiación de su estrella, la zona templada del planeta se reduce a una franja estrecha. Cualquier pequeña variación, desde ligeras excentricidades en la órbita del planeta hasta cambios en el brillo estelar, podría convertir el mundo en una bola de nieve o en un desierto abrasador.
Aunque los océanos fueran lo bastante poco profundos para evitar ese destino, una composición helada podría producir una atmósfera muy extraña. En la Tierra primitiva, el aire salía expulsado en columnas volcánicas. Si el interior de un planeta de TRAPPIST-1 se parece más al de un cometa gigante que al de una Tierra rica en silicatos, el aire expulsado podría ser rico en los gases de efecto invernadero amoníaco y metano. Ambos retienen el calor en la superficie del planeta, por lo que el mejor lugar para que haya agua líquida podría estar, en realidad, en una región más fría que la «zona Ricitos de Oro».
Por último, las órbitas del sistema TRAPPIST-1 plantean problemas. Al estar tan cerca de la estrella, es probable que los planetas estén acoplados por las mareas —con una cara orientada permanentemente hacia la estrella—, lo que provocaría un día perpetuo en un lado y una noche eterna en el otro.
Además de que sería extraño vivirlo, los extremos de temperatura asociados podrían evaporar toda el agua y hacer colapsar la atmósfera si los vientos del planeta no pudieran redistribuir el calor.
Además, incluso una pequeña excentricidad en las órbitas aparentemente circulares de los planetas podría generar una segunda forma de calor, llamada calentamiento por mareas, y convertirlos en invernaderos semejantes a Venus. Las ligeras elongaciones de la trayectoria del planeta alrededor de su estrella harían que la atracción gravitatoria de esta se intensificara y debilitara a lo largo del año; así, el planeta se deformaría como una pelota antiestrés y generaría calor de marea.
Este proceso ocurre en tres de las lunas más grandes de Júpiter, cuyas órbitas ligeramente elípticas se deben a resonancias similares a las de los mundos de TRAPPIST-1. En Europa y Ganímedes, el calor generado por la deformación permite la existencia de océanos líquidos bajo la superficie. Pero Ío, la luna más interior de Júpiter, es el lugar más volcánico de nuestro Sistema Solar.
Si las órbitas de los planetas de TRAPPIST-1 se curvan de forma similar, podrían resultar abrasadores.
La perspectiva desde aquí
Entonces, ¿cómo llegaremos a saber cómo son realmente los planetas de TRAPPIST-1? Para investigar los posibles escenarios, tenemos que observar la atmósfera de los planetas hermanos de TRAPPIST-1.
TRAPPIST-1 recibió su nombre del telescopio belga de 60 cm TRAnsiting Planets and Planetesimal Small Telescope, en Chile, que detectó los primeros tres planetas el año pasado (que, casualmente, también es el nombre de un tipo de cerveza belga). Como su nombre indica, tanto los tres mundos originales como los cuatro nuevos planetas hermanos se descubrieron mediante la técnica de tránsito; el pequeño descenso del brillo estelar cuando los planetas pasan entre la estrella y la Tierra.
El tránsito convierte a estos planetas en excelentes candidatos para la próxima generación de telescopios gracias a su capacidad para identificar moléculas en el aire del planeta cuando la luz estelar atraviesa el gas. Por eso, los próximos cinco años podrían ofrecernos la primera observación real de un planeta rocoso con una historia muy distinta a la de cualquier mundo de nuestro Sistema Solar.
Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, declaró que el descubrimiento de TRAPPIST-1 era «un paso adelante para responder a la pregunta: “¿Estamos solos?”».
Pero el verdadero tesoro de TRAPPIST-1 no es la posibilidad de que los planetas sean como el que llamamos hogar, sino la emocionante idea de que quizá estemos observando algo completamente nuevo.
