Un equipo internacional de astrónomos dirigido por la Universidad de Montreal ha hecho un interesante descubrimiento sobre el planeta templado LHS 1140 b: podría ser una prometedora “supertierra” cubierta de hielo o agua.
Cuando se descubrió por primera vez el exoplaneta LHS 1140 b, los astrónomos especularon que podría ser un mini-Neptuno: un planeta predominantemente gaseoso, pero de tamaño mucho más pequeño que Neptuno. Pero después de analizar los datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) recopilados en diciembre de 2023, combinados con datos anteriores de otros telescopios espaciales como Spacer, Hubble y TESS, los científicos llegaron a una conclusión muy diferente.
Ubicado a unos 48 años luz de la Tierra en la constelación de Cetus, LHS 1140 b parece ser uno de los planetas más prometedores en la zona habitable de su estrella, que también alberga una atmósfera e incluso un océano de agua líquida. Los resultados de este descubrimiento realizado por astrónomos de la Universidad de Montreal están disponibles en ArXiv y se publicarán próximamente. Cartas de revistas astrofísicas.
Un planeta en la zona ‘Ricitos de Oro’
LHS 1140 b, un planeta que orbita una estrella enana roja de baja masa, aproximadamente una quinta parte del tamaño del Sol, ha cautivado a los científicos porque es uno de los exoplanetas más cercanos a nuestro Sistema Solar, ubicado en la zona habitable de su estrella. Los exoplanetas que se encuentran en esta “Zona Ricitos de Oro” tienen temperaturas que permiten que exista agua en ellos en forma líquida; el agua líquida es un ingrediente clave para la vida tal como la conocemos en la Tierra.
A principios de este año, investigadores dirigidos por Charles Cadeaux, Ph.D. Un estudiante del Instituto Trottier de Investigación sobre Exoplanetas (iREx) de la UdeM, bajo la supervisión del profesor René Doyon, informó nuevas estimaciones de masa y radio con una precisión excepcional para LHS 1140 b, uno de los planetas conocidos de TRAPPIST-1. Comparación: 1,7 veces más. Tierra y 5,6 veces su masa.
Una pregunta clave sobre LHS 1140 b era si se trataba de un exoplaneta tipo mini-Neptuno (un pequeño gigante gaseoso con una atmósfera rica en hidrógeno) o una súper Tierra (planeta rocoso más grande que la Tierra). El último escenario incluye la posibilidad de un llamado “Mundo Hysene” con un océano líquido global con una atmósfera rica en hidrógeno que exhibiría una señal atmosférica clara detectable por los potentes telescopios Webb.
Nuevos conocimientos a partir de datos web.
A través de un proceso altamente competitivo, un equipo de astrónomos obtuvo un valioso “tiempo discrecional del detector” (DDT) en Webb en diciembre pasado, durante el cual se observaron dos tránsitos de LHS 1140 b mediante el NIRISS (Near Infrarred Imager and Siltless Spectrograph) construido en Canadá. ) fueron observados con El instrumento es sólo el segundo programa de DDT dedicado al estudio de exoplanetas en casi dos años en la Web, lo que subraya la importancia y el impacto potencial de estos hallazgos.
El análisis de estas observaciones descarta firmemente el escenario mini-Neptuno, con pruebas convincentes de que el exoplaneta LHS 1140 b es una súper Tierra que puede tener una atmósfera rica en nitrógeno. Si se confirma este resultado, LHS 1140 b sería el primer planeta templado en mostrar evidencia de una atmósfera secundaria que se formó después de la formación inicial del planeta.
Las estimaciones basadas en todos los datos recopilados muestran que LHS 1140 b es menos denso de lo esperado para un planeta rocoso con una composición similar a la de la Tierra, lo que sugiere que entre el 10 y el 20 por ciento de su masa puede ser agua. El descubrimiento apunta a LHS 1140 b como un mundo acuático masivo, posiblemente parecido a una bola de hielo o un planeta de hielo con un posible océano líquido en un punto subestelar, el área de la superficie de un planeta que siempre estará frente al anfitrión. estrella. Rotación sincrónica esperada de un planeta (muy parecida a la luna de la Tierra).
“De todos los exoplanetas templados actualmente conocidos, LHS 1140 b podría ser algún día nuestra mejor apuesta para confirmar indirectamente la presencia de agua líquida en la superficie de un mundo extraño fuera de nuestro sistema solar”, dijo Cadeaux, autor principal del nuevo estudio. “Este será un hito importante en la búsqueda de exoplanetas potencialmente habitables”.
Posible presencia de atmósfera y océano.
Aunque esto es todavía sólo un resultado provisional, la presencia de una atmósfera rica en nitrógeno en LHS 1140 b sugiere que el planeta ha conservado una atmósfera sustancial, lo que habría creado condiciones que podrían sustentar agua líquida. Este hallazgo hace que el escenario del mundo acuático/bola de nieve sea el más plausible.
Los modelos actuales sugieren que si LHS 1140 b tuviera una atmósfera similar a la de la Tierra, sería un planeta helado con un vasto océano en forma de “ojo de buey” de unos 4.000 km de diámetro, aproximadamente la mitad de la superficie del Océano Atlántico. La temperatura de la superficie en el centro de este océano alienígena puede ser de unos agradables 20 grados centígrados.
La atmósfera potencial de LHS 1140 b y las condiciones favorables para el agua líquida lo convierten en un candidato excepcional para futuros estudios habitables. Este planeta ofrece una oportunidad única para estudiar un mundo que podría albergar vida, dada su posición en la zona habitable de su estrella y la posibilidad de una atmósfera que pueda retener calor y soportar un clima estable.
Quedan muchos años de observación por delante.
Se necesitan más observaciones para confirmar la presencia y composición de la atmósfera de LHS 1140 b y para distinguir entre los escenarios del planeta bola de nieve y del planeta oceánico en forma de diana. El equipo de investigación enfatizó la necesidad de realizar mediciones adicionales de tránsito y eclipses con el telescopio Webb, centrándose en una señal específica que podría indicar la presencia de dióxido de carbono. Esta característica es importante para comprender la composición de la atmósfera y detectar posibles gases de efecto invernadero que podrían indicar condiciones habitables en exoplanetas.
“La detección de una atmósfera similar a la de la Tierra en un planeta templado está llevando las capacidades de la red al límite; es posible; sólo necesitamos mucho tiempo de observación”, dijo Doyon, director del instrumento NIRISS. También hay investigadores. “La indicación actual de una atmósfera rica en nitrógeno requiere confirmación con más datos. Necesitamos al menos un año más de observaciones para confirmar que LHS 1140 b tiene atmósfera y dióxido de carbono. Probablemente faltan dos o tres más para detectar óxidos. “. Según Dovin, el telescopio Webb probablemente tendrá que observar el sistema en cada oportunidad posible durante varios años para determinar si LHS 1140 b tiene una superficie habitable.
Dada la visibilidad limitada de LHS 1140 b en la Web (solo es posible un máximo de ocho visitas cada año), los astrónomos han realizado varias sondas para detectar dióxido de carbono y confirmar la presencia de agua líquida en la superficie del planeta. ser requerido.
