El telescopio James Webb revela que TRAPPIST-1 d es un mundo menos parecido a la Tierra de lo que esperábamos

El sistema TRAPPIST-1, a tan solo 40 años luz de nosotros, sigue siendo uno de los grandes laboratorios naturales para estudiar planetas rocosos fuera del Sistema Solar. Su estrella, una enana roja ultrafría (tipo M8), alberga siete mundos de tamaño similar a la Tierra. Entre ellos, TRAPPIST-1 d ocupa un lugar especial: se encuentra cerca del borde interior de la zona habitable y completa una vuelta a su estrella cada cuatro días.

Un equipo internacional de astrónomos, liderado por Caroline Piaulet-Ghorayeb, acaba de publicar en The Astrophysical Journal el primer espectro de transmisión de TRAPPIST-1 d en un rango de 0,6 a 5,2 micras, obtenido con el espectrógrafo NIRSpec/PRISM a bordo del James Webb Space Telescope (JWST).

El reto de observar un planeta tan pequeño

Medir la atmósfera de un mundo de apenas 0,8 radios terrestres es extremadamente difícil, pero TRAPPIST-1 ofrece una ventaja: su estrella es muy pequeña y tenue, lo que hace que la huella del planeta durante el tránsito sea relativamente grande.

El equipo observó dos tránsitos completos, en noviembre de 2022, y se enfrentó a un problema conocido en estudios de enanas rojas: la contaminación estelar. Regiones más frías u oscuras (manchas) y más calientes o brillantes (fáculas) en la superficie estelar, no cubiertas por el planeta, pueden imitar o enmascarar señales atmosféricas. En este caso, incluso pequeños estallidos (“microflares”) alteraron el espectro en hasta 500–1000 partes por millón.

Un espectro plano y sin señales claras de atmósfera

Tras un cuidadoso procesado para corregir los efectos de la estrella, el espectro de TRAPPIST-1 d resultó ser plano dentro de ±100–150 ppm. No aparecieron indicios de pendientes debidas a brumas ni de absorciones moleculares típicas de atmósferas ricas en metano (CH₄), vapor de agua (H₂O), dióxido de carbono (CO₂) u otros gases.

Esto permite descartar con alta confianza (>3σ) atmósferas dominadas por hidrógeno y helio, que son las más extensas y fáciles de detectar. También se rechazan escenarios parecidos a la Tierra primitiva, Venus sin nubes, Marte temprano o incluso una Titán despejada, todos con composiciones de alto peso molecular y sin capas de nubes que oculten las líneas espectrales.

¿Entonces, Trappist-1 d es un planeta sin aire?

No necesariamente. El estudio plantea tres posibilidades:

1. Atmósfera extremadamente delgada, de menos de 0,01 bar si es rica en hidrógeno, o de menos de 1 bar si está dominada por moléculas pesadas como CO₂ o H₂O.

2. Atmósfera con aerosoles de gran altitud —por ejemplo, nubes de vapor de agua en la estratosfera— que aplanarían el espectro y ocultarían las firmas moleculares.

3. Planeta rocoso sin atmósfera (“bare rock”), resultado de la pérdida completa de volátiles por la intensa radiación de la estrella en sus primeros cientos de millones de años.

Modelos climáticos tridimensionales (GCM) indican que, si TRAPPIST-1 d empezó con abundante agua, podría formar nubes estratosféricas en el terminador que bloquearían la detección espectroscópica, incluso si el planeta es habitable en superficie. Sin embargo, su órbita actual sugiere que es improbable que haya condensado océanos líquidos; el agua probablemente permanezca como vapor.

Implicaciones para el sistema TRAPPIST-1

Si TRAPPIST-1 d está realmente desprovisto de atmósfera, los modelos de evolución planetaria indican que los tres mundos interiores (b, c y d) habrían nacido con menos de unas 4 “océanos terrestres” de agua. Aun así, las condiciones serían más favorables para que los planetas exteriores (e, f y g) conserven atmósferas, gracias a su menor irradiación y mayor capacidad de retener agua en forma de océanos superficiales.

Se espera que con futuras observaciones de Trappist-1 d se determine mejor la condición atmosférica

Para resolver definitivamente si TRAPPIST-1 d es un mundo desnudo o un planeta con atmósfera oculta por nubes, será clave combinar espectroscopía de transmisión con observaciones de emisión térmica en eclipses secundarios, especialmente en longitudes de onda medias (por ejemplo, con JWST/MIRI).

Cada paso en este tipo de estudios nos acerca a comprender no solo la naturaleza de un exoplaneta concreto, sino también las reglas que dictan qué mundos rocosos conservan su aire… y cuáles no.

Referencias:

Piaulet-Ghorayeb, C., et al. (2025). Strict Limits on Potential Secondary Atmospheres on the Temperate Rocky Exo-Earth TRAPPIST-1 d. The Astrophysical Journal, 989:181. https://doi.org/10.3847/1538-4357/adf207

Agol, E., et al. (2021). Refining the Masses and Orbits of the TRAPPIST-1 Planets. The Planetary Science Journal, 2, 1.Turbet, M., et al. (2023). Water clouds in the atmospheres of TRAPPIST-1 planets. Astronomy & Astrophysics, 679, A126.