TRAPPIST-1e: ¿tiene realmente una atmósfera? El metano detectado en este exoplaneta podría proceder de su estrella
El exoplaneta TRAPPIST-1e, uno de los mundos más prometedores para albergar vida, está envuelto en un nuevo misterio: las señales de metano vistas por el James Webb podrían no venir de su superficie, sino de su propia estrella. Un giro inesperado que obliga a replantear lo que creíamos saber sobre su atmósfera.
Por Enrique Coperías
El James Webb ha detectado metano en TRAPPIST-1e —arriba—, pero nuevas investigaciones sugieren que la señal podría ser un espejismo provocado por su estrella. La duda reabre el debate sobre si este planeta de tamaño terrestre posee realmente una atmósfera. Cortesía: NASA
Por estos días, TRAPPIST-1e, uno de los exoplanetas del famoso sistema TRAPPIST-1, vuelve a estar en el centro del debate científico.
El pequeño mundo rocoso, similar en tamaño a la Tierra y situado en la zona habitable de su estrella, se ha convertido en un laboratorio natural para explorar un interrogante fascinante: ¿puede un planeta templado alrededor de una estrella enana roja mantener una atmósfera rica en metano?
Una nueva investigación liderada por Sukrit Ranjan, científico planetario de la Universidad de Arizona, en Estados Unidos, advierte que aún es demasiado pronto para sacar conclusiones y que las interpretaciones optimistas sobre recientes indicios de metano deben manejarse con cautela.
El James Webb y la tentación del metano: ¿señal planetaria o truco de la estrella?
La expectación surge a raíz de observaciones preliminares realizadas con el telescopio espacial James Webb (JWST), que han mostrado señales compatibles con la presencia de CH₄ en TRAPPIST-1e.
La mera posibilidad de un exo-Titán cálido, esto es, un planeta con una atmósfera de nitrógeno y metano similar a la de la luna saturnal Titán, pero a temperaturas superiores a los -73 ºC, ha encendido la imaginación de astrobiólogos y especialistas en atmósferas planetarias.
Sin embargo, el trabajo de Ranjan y su equipo demuestra que este tipo de atmósferas son muy poco probables alrededor de estrellas enanas rojas como TRAPPIST-1.
Qué es el sistema TRAPPIST-1 y por qué importa
Recodemos que el sistema TRAPPIST-1, descubierto en 2016 por el telescopio belga TRAPPIST y caracterizado después por el programa espacial Spitzer, se ha convertido en uno de los laboratorios naturales más fascinantes de la astronomía moderna.
Se trata de una diminuta estrella enana roja ultrafría, apenas del tamaño de Júpiter y con una luminosidad del 0,05% respecto al Sol, alrededor de la cual orbitan siete planetas de tamaño terrestre. Todos ellos están sorprendentemente cerca de su estrella —tan compactos que el sistema completo cabría dentro de la órbita de Mercurio— y varios se encuentran en o cerca de la zona habitable, donde podría existir agua líquida.
Esta combinación de proximidad, tamaño terrestre y condiciones templadas ha convertido a TRAPPIST-1 en el sistema exoplanetario más prometedor para estudiar atmósferas de mundos rocosos y explorar las fronteras de la habitabilidad.
En este sentido, TRAPPIST-1e, situado a aunos 40 años luz de nosotros, se ha convirtido en un candidato principal para buscar vida extraterrestre, ya que sus condiciones podrían permitir agua líquida.,
🗣️ «La tesis básica para TRAPPIST-1e es esta: si tiene una atmósfera, es habitable. Pero ahora mismo, la pregunta de primer orden debe ser: “¿Existe siquiera una atmósfera?», se pregunta Ranjan.
La razón es simple pero contundente: bajo la intensa radiación ultravioleta que emiten estas estrellas, el metano se destruye demasiado rápido como para mantenerse durante tiempos geológicos. Detectarlo hoy, sostienen los autores en su artículo científico, publicado en The Astrophysical Journal Letters, sería tan improbable que exige un estándar de prueba mucho más alto antes de atribuir el CH₄ a un origen planetario y no a contaminación instrumental o —más sutil aún— contaminación estelar.
El James Webb, un ojo poderoso al límite de su sensibilidad
La revolución que ha supuesto el James Webb en la caracterización de exoplanetas no ha estado exenta de complicaciones. Aunque el telescopio ha logrado medir la luz que atraviesa las atmósferas de mundos rocosos durante sus tránsitos, los científicos operan en un terreno técnico delicado: las señales esperadas son minúsculas y están al borde del ruido instrumental.
Además, las estrellas enanas rojas —como TRAPPIST-1— son particularmente activas, lo que introduce variabilidad y heterogeneidad superficial que pueden imitar o enmascarar características atmosféricas, según algunos estudios.
Esto significa que cualquier detección”de un gas en un planeta pequeño no es nunca una afirmación directa, sino una inferencia estadística sujeta a modelos y supuestos. Tal como señala el propio artículo, la interpretación se mueve en clave bayesiana: cuanto menos plausible sea un escenario atmosférico, mayor debe ser la solidez de las pruebas para aceptarlo como real.
🗣️ El propio Ranjan advierte de ello al contextualizar la naturaleza de la estrella: «Mientras que el Sol es una estrella enana amarilla, brillante, TRAPPIST-1 es una enana roja ultrafría, lo que significa que es significativamente más pequeña, más fría y más tenue que nuestro Sol. Tan fría, de hecho, como para permitir la presencia de moléculas gaseosas en su atmósfera».
Un Titán templado… que quizá no pueda existir
Titán, la gran luna de Saturno, es el único cuerpo del Sistema Solar, aparte de la Tierra, que tiene una atmósfera densa y un ciclo geológico activo basado en hidrocarburos. Pero su temperatura superficial ronda los −180 °C. En ese entorno, el metano puede sobrevivir durante millones de años, aunque incluso allí es inestable y requiere reposición geológica.
Cuando el equipo de Ranjan simuló un exo-Titán cálido sometido a la irradiación de una estrella como TRAPPIST-1, el resultado fue contundente: la vida media del metano se desploma hasta cientos de miles de años, dos órdenes de magnitud menos que en Titán. Para una atmósfera con un valor típico de presión parcial de metano, el equipo obtuvo una vida media de solo 2 × 10⁵ años, frente a los 2 × 10⁷ años de la luna saturniana.
En otras palabras, mantener una atmósfera rica en metano en TRAPPIST-1e sería entre cincuenta y cien veces menos plausible que en el Titán que observamos hoy. Y eso sin tener en cuenta que el Titán moderno podría ser en sí mismo un estado transitorio y afortunado en su historia.
De ahí la pregunta fundamental de los investigadores: «Informamos indicios de metano, pero la pregunta es: ¿Se puede atribuir el metano a moléculas en la atmósfera del planeta o a la estrella anfitriona?».
¿Y si hubiera mucho más metano bajo la superficie?
Algunos modelos han sugerido que en los planetas ricos en agua —los llamados mundos océano— podrían almacenarse grandes cantidades de CH₄ en hielos profundos.
Esto podría aumentar el inventario global de metano y compensar la rápida destrucción fotolítica.
Sin embargo, incluso aplicando los supuestos más generosos (más metano, mayor tamaño planetario, mayor masa), la vida media del gas solo aumentaría por un factor aproximado de 7. Ni siquiera eso permitiría que un exo-Titán cálido fuera común o estable a escalas planetarias.
El papel del CO y el CO₂: pruebas complementarias
Un aspecto novedoso del estudio es la importancia de los compuestos carbonados oxidados (CO y CO₂) como firmas complementarias. En Titán, extremadamente frío, casi no existe oxidación del metano.
Pero en un mundo templado como TRAPPIST-1e, donde el vapor de agua sí está presente, la fotólisis —proceso químico en el que una molécula se rompe al absorber luz, normalmente luz ultravioleta (UV), aunque también puede ser visible o incluso infrarroja en algunos casos— podría producir cantidades apreciables de CO y CO₂.
Las simulaciones muestran que estos gases deberían aparecer en abundancias detectables si TRAPPIST-1e tuviera realmente una atmósfera de tipo Titán. En escenarios irradiados con ciertos espectros estelares, el CO₂ podría ser incluso prominente en el espectro
Se necesita un estándar de prueba más alto
Debido a la improbabilidad física de un exo-Titán templado, el equipo de Arizona instan a la comunidad a aplicar un estándar especialmente riguroso antes de aceptar una detección atmosférica convincente en TRAPPIST-1e. Y Proponen cuatro requisitos:
1️⃣ Autenticidad de la señal: Comprobar que la supuesta firma molecular no depende del método de procesado de los datos.
2️⃣ Atribución estelar/planetaria: separar con claridad qué parte del espectro procede del planeta y cuál podría deberse a manchas, fáculas u otras características de la estrella.
3️⃣ Unicidad espectral: detectar múltiples bandas de absorción de CH₄, no solo una, para excluir moléculas alternativas.
4️⃣ Consenso metodológico: confirmar el resultado con varios modelos y pipelines independientes.
El mensaje es inequívoco: con una probabilidad tan baja de que exista un exo-Titán cálido, cualquier afirmación de detección requiere evidencia excepcionalmente convincente.
🗣️ Ranjan resume la situación con claridad: «Según nuestro trabajo más reciente, sugerimos que el indicio tentativo previamente comunicado sobre la existencia de una atmósfera es más probablemente ruido procedente de la estrella anfitriona. Sin embargo, esto no significa que TRAPPIST-1e no tenga una atmósfera; simplemente necesitamos más datos».
A unos 40 años luz de la Tierra, el sistema TRAPPIST-1 forma una versión en miniatura de nuestro Sistema Solar: su estrella, una enana roja ultrafría, y todos sus planetas cabrían holgadamente dentro de la órbita de Mercurio. Cortesía: NASA, ESA, CSA, STScI, Joseph Olmsted (STScI).
El futuro inmediato: el James Webb seguirá mirando a TRAPPIST-1e
El estudio también plantea una posibilidad interesante: si James Webb, tras más observaciones, confirma una atmósfera rica en metano en TRAPPIST-1e, entonces el problema no estaría en los datos, sino en nuestros modelos. Habría que reconsiderar radicalmente la física y la química de estos mundos:
✅ ¿Almacenan más metano del que creemos?
✅ ¿Lo liberan de forma continua desde el interior?
✅ ¿O nuestra comprensión de la fotólisis del CH₄ es incompleta?
Por ahora, la hipótesis más razonable, según los autores, es que las supuestas señales de metano sean, como hemos avanzado, contaminación estelar o ruido estadístico, una posibilidad que las nuevas campañas de observación ya están diseñadas para evaluar.
🗣️ «[El James Webb] fue diseñado mucho antes de que supiéramos que tales mundos existían, y somos afortunados de que pueda estudiarlos siquiera. Solo existe un puñado de planetas del tamaño de la Tierra para los que podría llegar a medir algún tipo de composición atmosférica detallada», recuerda Ranjan.
Aparte de las próximas observaciones del James Webb, en especial aquellas que combinan tránsitos simultáneos de TRAPPIST-1e y TRAPPIST-1b, un planeta sin atmósfera que sirve como control estelar, la misión Pandora de la NASA podría aportar las piezas que faltan para resolver el rompecabezas. Dirigida por Daniel Apai, profesor de Astronomía y Ciencias Planetarias del Observatorio Steward en la Universidad de Alberta, Pandora es un pequeño satélite diseñado para caracterizar las atmósferas de los exoplanetas y sus estrellas anfitrionas.
Pandora, cuyo lanzamiento está previsto para 2026, observará estrellas con planetas potencialmente habitables antes, durante y después de que transiten por delante de sus estrellas anfitrionas.
Un veredicto provisional
TRAPPIST-1e sigue siendo uno de los mundos más tentadores para buscar vida fuera del Sistema Solar. Su tamaño terrestre, su ubicación en la zona habitable y su accesibilidad para el James Webb lo convierten en un candidato irresistible.
Pero la ciencia, como recuerda este estudio, avanza no solo por descubrimientos espectaculares, sino por poner a prueba y descartar hipótesis con rigor.
El metano, un gas que en la Tierra está íntimamente ligado a la biología, es también uno de los más proclives a confundirnos. TRAPPIST-1e podría enseñarnos tanto si lo tiene como si no. Pero antes de abrir el champán, toca seguir observando, modelando y —sobre todo— dudar con método. ▪️
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Información facilitada por la Universidad de Arizona
Fuente: Sukrit Ranjan et al. The Photochemical Plausibility of Warm Exo-Titans Orbiting M Dwarf Stars. The Photochemical Plausibility of Warm Exo-Titans Orbiting M Dwarf Stars. The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae1026
