TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Foro de debate sobre metodologías y proyectos para la detección de planetas (terrestres o no) más allá de los límites de nuestro sistema solar.

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TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 3/5/2016 13:44

Descubiertos tres planetas que transitan en torno a una estrella ultrafría (= casi enana marrón) cercana!

http://www.eso.org/public/spain/news/eso1615/

Imagen

Utilizando el telescopio TRAPPIST, instalado en el Observatorio La Silla de ESO, un equipo de astrónomos ha descubierto tres planetas orbitando a una estrella enana ultrafría a tan solo 40 años luz de la Tierra. Estos mundos tienen tamaños y temperaturas similares a las de Venus y la Tierra y son los mejores objetivos encontrados hasta ahora para la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar. Son los primeros planetas descubiertos alrededor de una estrella tan pequeña y débil. Los nuevos resultados se publican en la revista Nature el 02 de mayo de 2016.

Dos de los planetas tienen períodos orbitales de cerca de 1,5 y 2,4 días respectivamente, y el tercer planeta tiene un período no tan bien determinado, en un rango de entre 4,5 y 73 días.

Aunque orbitan muy cerca de su estrella enana anfitriona, los dos planetas interiores sólo reciben cuatro y dos veces, respectivamente, la cantidad de radiación recibida por la Tierra, ya que su estrella es mucho más débil que el Sol. Esto los coloca en una posición más cercana a la estrella que la zona de habitabilidad de este sistema, aunque es posible que posean regiones habitables en sus superficies. El tercer planeta es exterior y todavía no se conoce muy bien su órbita, pero probablemente reciba menos radiación que la Tierra, aunque tal vez sea suficiente como para encontrarse dentro de la zona de habitabilidad.

TRAPPIST-1 es una estrella enana ultrafría —mucho más fría y más roja que el Sol y apenas más grande que Júpiter—. Este tipo de estrellas son muy comunes en la Vía Láctea y muy longevas, pero esta es la primera vez que se han encontrado planetas alrededor de una de ellas. A pesar de estar tan cerca de la Tierra, esta estrella es demasiado débil y demasiado roja para poder verla a simple vista o incluso con un telescopio de aficionado de gran tamaño. Se encuentra en la constelación de Acuario (El aguador).

Este trabajo abre una nueva vía para la caza de exoplanetas, ya que alrededor del 15% de las estrellas cercanas al Sol son estrellas enanas ultrafrías y también sirve para poner de manifiesto que la búsqueda de exoplanetas ha entrado en el reino de los “primos” potencialmente habitables de la Tierra. El sondeo TRAPPIST es un prototipo para un proyecto más ambicioso llamado SPECULOOS que se instalará en el Observatorio Paranal de ESO.
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 4/5/2016 07:59

Por lo que veo en el anuncio de la NASA…
http://www.nasa.gov/feature/promising-worlds-found-around-nearby-ultra-cool-dwarf-star
…el Kepler-K2 observará estos planetas dentro de la Campaña 12, prevista entre el 15 de diciembre de este año y hasta marzo de 2017. El Hubble también parece que los estudiará, a finales de este año.

Imagino que, en general, todo lo que haya disponible se empleará en observar esta estrella y sus planetas, incluyendo el futuro Webb.
Por cierto, el TRAPPIST ya tiene un gemelo norteño, que se está instalando en Marruecos

http://www.orca.ulg.ac.be/TRAPPIST/Trappist_main/News.html#new34

Y ya leyendo el artículo, veo que la estrella tiene el 8% de la masa del Sol, así que está justo en el límite entre las estrellas enanas rojas y las enanas marrones. Su tamaño es apenas del 11% del Sol, así que es un poco mayor que Júpiter. Su metalicidad es mayor que la solar y su periodo de rotación de 1.4 días. Su luminosidad en el visible es penosa (V=18) pero alcanza unos aceptables J=11, K=10 en el infrarrojo.

Imagen

Imagen

Imagen

Los tres planetas tienen tamaño parecido al de la Tierra, aunque todo esto depende de la exactitud con la que se conozca el de su estrella.
Lo cierto es que las profundidades de tránsito son de unas 700 ppm, así que se trata de un sistema francamente interesantísimo de estudiar.

Me pregunto si las enanas marrones cercanas a la Tierra disponen también de planetas tan grandes. ¡qué pasada!

Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1615/eso1615a.pdf
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor Raul » 4/5/2016 22:28

Esto sí que es impresionante.

No os perdais el fráfico siguiente en el que se pone a las claras lo fácil que es estudiar este planeta en comparación con otros planetas famosos con tránsitos y a la vez que es relativamente frío, no es el típico planeta abrasado por su sol.

En la parte de la derecha hay una marca en la que pone Min SNR. Todos los planetas que queden por encima de esa marca au atmósfera podrá ser estudiada por el JWST con ciertan garantías.

Imagen
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 5/5/2016 07:57

Enlace al artículo de Daniel

http://danielmarin.naukas.com/2016/05/04/la-cambiante-zona-habitable-de-trappist-1/

Imagen

Imagen

Y al artículo sobre la habitabilidad

Water loss from Earth-sized planets in the habitable zones of ultracool dwarfs: Implications for the planets of TRAPPIST-1
http://arxiv.org/abs/1605.00616
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor Hipernauta » 5/5/2016 11:04

Un práctico sistema estelar de bolsillo :)

Mirando la gráfica de temperaturas entre TRAPPIST-1d y 1c hay lugar para uno más!!
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 5/5/2016 12:10

Bueno, como solo han captado dos tránsitos del planeta d, realmente no saben si se trata de un único planeta o de dos planetas.

El caso es que como la forma de los dos tránsitos es bastante parecida, han deducido que lo más razonable es pensar que se trata de un único planeta. Pero hasta no tener más observaciones no se podrá conocer exactamente la configuración definitiva de este sistema.
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 6/5/2016 12:06

Pues… sobre la habitabilidad de estos planetas, el XMM ha observado esta Estrella y ha encontrado que la irradiación en Rayos X y ultravioleta extremo es relativamente fuerte y variable, similar a la del sol cuando está tranquilo.

Para planetas que están tan cerca de su estrella es mucha tela. No es improbable que esto haya afectado a las atmósferas de estos objetos. Aunque esto parece ser difícil de calcular en base a modelos, no se puede descartar que los dos planetas más cercanos, b y c, hayan perdido toda o la mayor parte de sus atmósferas y del agua que pudieran poseer.

Incluso el planeta más lejano, d, es muy posible que presente una atmósfera bastante erosionada, dependiendo de cuál sea su órbita real, que de momento es desconocida.

Imagen
(Variabilidad de TRAPPIST-1, medida por el XMM Newton)

Strong XUV irradiation of the Earth-sized exoplanets orbiting the ultracool dwarf TRAPPIST-1
http://arxiv.org/abs/1605.01564
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 9/5/2016 17:19

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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 7/6/2016 16:51

Bueno, pues resulta que el pasado 4 de mayo los dos planetas más interiores, b y c, transitaron simultáneamente a su estrella, lo que fue aprovechado por el Hubble para intentar obtener espectros de transmisión (aunque de los dos planetas a la vez). No se produjo un eclipse entre los dos planetas, en ningún momento del evento.

Imagen
(El tránsito coincidente de los dos planetas)

Las observaciones se efectuaron en el infrarrojo cercano (1.1 a 1.4 micras) con la cámara WFC3. La precisión en luz blanca fue de 220 ppm mientras que en cada uno de los canales se lograron 650 ppm, en exposiciones de 112 segundos.

Lo que se observa es un espectro más o menos plano, donde lo que es seguro puede afirmarse es que la atmósfera de estos planetas no es rica en hidrógeno y carente de nubes. Podría ocurrir que fuesen atmósferas ricas en hidrógeno y que poseyeran nubes, pero es un escenario que se considera poco probable debido a la alta irradiación que sufren estos planetas.

Así que los autores se inclinan más bien hacia la presencia de atmósferas relativamente densas, como ricas en agua, CO2 u oxígeno. Este tipo de atmósferas más densas tienen menor altitud así que son más difíciles de escudriñar mediante observaciones de tránsitos, pero en casos como el que nos ocupa tampoco son inalcanzables. De momento no podemos distinguir, en estos planetas, entre atmósferas ricas en agua y carentes de nubes altas o modelos más parecidos al de Venus, con nieblas altas.

Habrá que esperar.

Imagen
(Se descarta claramente atmósferas de hidrógeno)

Imagen
(El evento, tal y como se registró en los 11 canales observados)

A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c
http://arxiv.org/abs/1606.01103
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 21/7/2016 07:46

La NASA publica ahora la noticia

http://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-hubble-telescope-makes-first-atmospheric-study-of-earth-sized-exoplanets

Básicamente, lo que ya comentamos. Parece descartarse las atmósferas ricas en Hidrógeno y Helio, pero poco más. El Hubble aprovechó la oportunidad del doble tránsito para al menos sacar esto en tránsito (el tránsito simultáneo permite que la señala combinada de las dos atmósferas sea medible por el Hubble)

Habrá que esperar al Webb para ver si conseguimos más info sobre estos planetas.

Imagen
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 15/9/2016 13:45

Un estudio mediante imagen speckle, efectuado por el Gemini, parece confirmar que no hay estrellas compañeras cercanas en este sistema.
Esto significa que no hay ninguna estrella que contamine la fotometría y diluya los tránsitos, así que los planetas son como se pensaba inicialmente, relativamente pequeños y muy prometedores.

http://www.centauri-dreams.org/?p=36373
http://www.gemini.edu/node/12567

Os recuerdo también que el Kepler observará TRAPPIST durante la Campaña 12, que se ejecutará entre diciembre de este año y febrero de 2017. Es fantástico.

SPECKLE IMAGING EXCLUDES LOW-MASS COMPANIONS ORBITING THE EXOPLANET HOST STAR TRAPPIST-1
http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8205/829/1/L2


Imagen

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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 19/10/2016 12:04

Se publica ahora el artículo anterior, en Arxiv.

Se empleó la cámara speckle DSSI (Differential Speckle Survey Instrument), en las noches del 22 y 27 de junio de este año. En la primera noche la estrategia empleada consisitió en 12 grupos de observaciones, totalizando 30 minutos por noche, que comprendían unas mil tomas rápidas de 60 milisegundos, para “congelar” la turbulencia atmosférica. La segunda noche consistió en la mitad de tomas y observando con filtros más hacia el azul (extremo en el que la estrella ya no era detectada).

Los resultados consiguen un contraste de 5.5 magnitudes entre 0.32 y 14.5 UA de la estrella, suficientes como para descartar la presencia de objetos compañeros capaces de contaminar la fotometría.

Imagen

Speckle Imaging Excludes Low-Mass Companions Orbiting the Exoplanet Host Star TRAPPIST-1
https://arxiv.org/abs/1610.05269
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor Raul » 3/11/2016 13:00

Calcular las masas de los planetas de Trappist-1 se está mostrando como un problema difícil. Como sabemos, una técnica puede ser estimarlas por el método de las velocidades radiales.

Pero la cosa de las velocidades radiales está complicada. Solo los observatorios con capacidad para observarla en el infrarrojo tienen alguna oportunidad. Ayer mismo un miembro del equipo CARMENES me exlicó que llevan meses trabajando con Trappist-1 pero que la estrella es, quizá, demasiado débil...

Otra vez será, seguro que con otras estrellas un poco más luminosas tendrán más éxito.

Mucho me temo que cuando el JWST empiece a observar los tránsitos todavía no sabremos la densidad de estos cuerpos.

En fin, paciencia. :?
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 3/11/2016 13:08

Lo que por un lado nos permite detectar tránsitos de planetas tan pequeños con gran precisión y facilidad nos lo quita por otro lado al no poder determinar las masas.

CARMENES acaba de empezar.... imagino que tendrán una curva de aprendizaje. Yo todavía confío en ellos.
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Re: TRAPPIST-1 Enana ultrafría con planetas ¿habitables?

Notapor pochimax » 22/2/2017 21:51

Actualización: siete planetas de tipo rocoso orbitando alrededor de TRAPPIST-1… tres de los siete planetas a 39 años luz de nuestro sistema solar en la zona donde las temperaturas en superficie pueden permitir la existencia de agua líquida, siete mundos cuyas atmosféras podrán ser estudiadas por el telescopio espacial James Webb…

https://milesdemillones.com/2017/02/22/oh-dios-mio-esta-lleno-de-exoplanetas-en-zona-de-habitabilidad/

Imagen

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