Menininko sukurta TRAPPIST-1 pasaulių koncepcija, pagrįsta turimais duomenimis apie planetų charakteristikas.
(Paveikslėlis: © NASA / JPL-Caltech)
Didžiausias iš septynių planetų TRAPPIST-1 sistemos pasaulių gali pasigirti atmosfera, kuri pasikeitė per tam tikrą laiką, o ne ta, kuri susiformavo su ja.
Stebėjimai, atlikti su NASA Hablo kosminiu teleskopu, rodo, kad planetos atmosfera skiriasi nuo jos kylančios aplinkos, tai reiškia, kad greičiausiai tai yra uolėtas pasaulis, panašus į kitus sistemoje.
„Ši atmosfera nėra tokia, kokia ji gimė“, - „Space.com“ pasakojo Hannah Wakeford, Baltimorės (Merilandas) Kosminio teleskopo mokslo instituto tyrėja. Gimimo atmosferoje būtų gausu vandenilio, kurio tyrėjai nemato. Vietoj to, „tai buvo pakeista skirtingais procesais“, - teigė Wakefordas. Atmosferos ir geologinis aktyvumas galėjo turėti didelę įtaką pokyčiams. [Eksoplanetės turas: susipažinkite su 7 „TRAPPIST-1“ žemės dydžio planetomis]
Wakefordas ir jos kolegos panaudojo Hablą tyrinėdami TRAPPIST-1 g - šeštąją planetą nuo žvaigždės. Jie anksčiau tyrinėjo pirmųjų penkių planetų, identifikuotų raidėmis b – f, atmosferą ir nustatė, kad visoms penkioms planetoms trūksta masyvios vandenilio atmosferos, rodančios dujų milžinus, todėl jos labiau tikėtinos uolėtomis. Ankstesnis jų tyrimas nebuvo pakankamai tikslus, kad būtų galima nustatyti, ar TRAPPIST-1 g išgyveno originalią atmosferą, ar ne.
„G buvo paskutinis klaustukas tame taške“, - teigė Wakefordas. "Kaip ir jos broliai ir seserys, jame nėra savo pirmapradės atmosferos. Tai yra išsivysčiusi atmosfera."
Rezultatus ji pristatė sausio mėnesį Amerikos astronomijos draugijos žiemos susitikime Sietle.
"Druskos ir pipirų"
2016 m. Čilės tranzitinių planetų ir mažo teleskopo „Planetesimals“ teleskopas (TRAPPIST) astronomai paskelbė atradę tris planetas aplink pritemdomą žvaigždę TRAPPIST-1. Per metus buvo atrasti dar keturi pasauliai, o jų skaičius išaugo iki septynių. Visos planetos yra savo žvaigždės gyvenamojoje zonoje - regione, kuriame skystas vanduo turėtų išlikti planetos paviršiuje. Tik 40 šviesmečių atstumu nuo Žemės, „TRAPPIST-1“ yra daugiausiai planetų, kurios, kaip žinoma, yra vienos žvaigždės gyvenamojoje zonoje.
TRAPPIST-1 g yra didžiausias iš pasaulių, manoma, kad jo masė yra maždaug 1,1 karto didesnė už Žemės masę.
Jei planetos būtų dujų milžinai, jos išlaikytų savo originalią atmosferą, kurioje gausu vandenilio. Priešingai, uolėti pasauliai turi galią pakeisti savo atmosferą. Anglies judėjimas gali atlikti pagrindinį vaidmenį besikeičiančioje atmosferoje. Tirpstančioji mantija gaudžia anglį po paviršiumi. Magmai judant paviršiaus link, sumažėjęs slėgis leidžia angliai pasišalinti iš dujų. Žemėje įstrigęs karbonatas išsiskiria kaip anglies dioksidas, šiltnamio efektą sukeliančios dujos, leidžiančios mūsų planetai augti šilčiau, saugant šilumą nuo saulės. Ankstesni tyrimai atskleidė, kad tokie pasauliai kaip Marsas ir Mėnulis taip pat gali sulaikyti medžiagas, kuriose yra daug anglies, taip pat kitus elementus, ir išleisti jas į atmosferą dujomis.
Taip pat žinomi kaip raudonieji nykštukai, tokie M nykštukai kaip TRAPPIST-1 sudaro didžiausią žvaigždžių populiaciją galaktikoje. Kai kurie tyrimai rodo, kad trys iš keturių žvaigždžių gali būti M nykštukė. Ilgaamžės žvaigždės yra vėsesnės ir niūresnės nei į saulę panašios žvaigždės, tačiau jos taip pat yra neįtikėtinai aktyvios, todėl savo planetą skleidžia radiacija, kurią sukelia galingi raketos ir išsiveržimai. [Kaip išskirti žvaigždžių tipus (infografija)]
Šalta jų temperatūra taip pat gali sukelti problemų ieškant gyvenimo. Mažos masės M nykštukai gali pasigirti debesimis ir net vandens garais jų atmosferoje, panašiai kaip didžiausios planetos. Šios molekulės gali sukelti klaidingus signalus astronomams, bandantiems tyrinėti aplink juos skriejančių pasaulių atmosferą.
Kai planeta eina tarp savo žvaigždės ir Žemės, astronomai gali ištirti per jos dangų sklindančią šviesą, kad atrakintų kai kurias planetos atmosferos paslaptis. Kadangi M nykštukai neša vandens molekules, procesas gali būti sudėtingesnis; gali būti sunku nustatyti, ar signalai, rodantys vandens buvimą, ateina iš planetos ar žvaigždės.
„Kadangi žvaigždė turi šias savybes, tai reiškia, kad jūs darote matavimus, todėl negalite būti 100 procentų tikri, kad matuojate ne žvaigždę“, - sakė Wakefordas. "Jūs turite sugebėti atmesti žvaigždės buvimą šiose planetose ir jos poveikį".
Kad padėtų išsklaidyti netvarką, Wakefordas ir jos kolegos sukūrė žvaigždžių užterštumo pašalinimo metodą. Pirmiausia jie atliko nuodugnų TRAPPIST-1 tyrimą, ištyrę, kaip žvaigždės temperatūra pasikeitė skirtingose vietose.
„Pati žvaigždė yra trijų skirtingų tipų temperatūrų mišinys“, - teigė Wakefordas. Paprastai žvaigždė yra gana vėsi, trečdalis jos yra padengta šiek tiek šiltesnėmis 2726 laipsnių Celsijaus (4940 laipsnių Fahrenheito) dėmėmis. Mažiau nei 3 procentai žvaigždės yra padengti ypač karštais taškais, kurių temperatūra yra 5 526 C (9 980 F).
Taip yra todėl, kad „TRAPPIST-1“ dengia žvaigždės, kurios, pasak Wakefordo, yra mažesnės ir niūresnės nei tos, kurios yra mūsų saulėje.
„Dėmės pasiskirsto kaip druska ir pipirai - jos tiesiog pastebimos visur ir tolygiai“, - teigė Wakefordas.
Tyrinėdami žvaigždę kaip atskirą planetos sistemą, praėjusią tarp jos ir Žemės, astronomai sugebėjo ištirti, kaip pakito temperatūra nuo žvaigždės.
„Mes iš tikrųjų galime naudoti planetą kaip žvaigždės temperatūros savybių zondą“, - teigė Wakefordas.
Turėdami šią informaciją, astronomai ištyrė pačios planetos atmosferą, įsitikinę, kad gali atsiskaityti iš žvaigždės sklindančiais molekuliniais signalais. Jie sugebėjo paneigti didelę pūlingą vandenilio atmosferą aplink g, kas galėtų manyti, kad tai buvo dujų milžinas, o ne uolėtas pasaulis, kurio orą pakeitė geologiniai ir atmosferos procesai.
„Tai iš tikrųjų lemia tikrąją šios planetos antžeminę prigimtį“, - teigė Wakefordas.
Komanda savo matavimais taip pat apskaičiavo planetos spindulį, esantį 1,124 karto virš Žemės spindulio, suteikiant jai tankį šiek tiek žemiau mūsų planetos. Tai tvirtai tinka „TRAPPIST-1 g“: Tai akmenuotas pasaulis.
Šešioms planetoms nutolus nuo astronomų, jie tikisi atkreipti dėmesį į septintąjį ir paskutinįjį objektą - TRAPPIST-1 h. Jie planuoja studijuoti planetą 2019 metų vasarą.
„Bus tikrai įdomu dar kartą pritaikyti šį metodą ne tik pamatyti, iš ko sudaryta planeta, bet ir pamatyti, kaip žvaigždė keičiasi ir veikia šią planetą“, - teigė Wakefordas.
Be to, jų sukurtas procesas atskirti užteršimą vandens garais nuo TRAPPIST-1 taip pat galėjo būti taikomas stebint kitas M nykštukėles.
Tyrimas buvo paskelbtas 2018 m. Pabaigoje „Astronomical Journal“.
