2017 m. Vasario mėn. Pasaulis nustebo sužinojęs, kad astronomai, naudodamiesi TRAPPIST teleskopo Čilėje ir „Spitzer“ kosminio teleskopo duomenimis, „TRAPPIST-1“ sistemoje nustatė septynių uolėtų egzoplanetų sistemą. Atrodo, kad tai nepakankamai skatino egzoplanetų entuziastus, tačiau taip pat buvo nurodyta, kad trys iš septynių planetų skrieja žvaigždžių apskritimo gyvenamojoje zonoje (dar žinomos kaip „Goldilocks Zone“).
Nuo to laiko šiai sistemai buvo skirti dideli tyrimai ir vėlesni tyrimai, siekiant nustatyti, ar kuri nors iš jos planetų galėtų būti apgyvendinta. Šiems tyrimams būdingas klausimas, ar planetų paviršiuose yra skystas vanduo. Tačiau pagal naują amerikiečių astronomų komandos tyrimą TRAPPIST planetos iš tikrųjų gali turėti per daug vandens palaikyti gyvybę.
Neseniai žurnale pasirodė tyrimas, pavadintas „TRAPPIST-1 planetų vidinė migracija, iš kurios kyla kompozicija, kurioje gausu vandens“. Gamtos astronomija. Tyrimui vadovavo Kaimanų T. Unterbornas, Žemės ir kosmoso tyrimų mokyklos (SESE) geologas, ir jame dalyvavo Stevenas J. Deschas, Alejandro Lorenzo (taip pat iš SESE) ir Natalie R. Hinkel - astrofizikai iš Vanderbilto universiteto. , Nešvilis.
Kaip pažymėta, buvo atlikta daugybė tyrimų, kurių metu buvo siekiama išsiaiškinti, ar kuri nors iš TRAPPIST-1 planetų galėtų būti tinkama gyventi. Ir nors kai kurie pabrėžė, kad ilgai negalės išlaikyti savo atmosferos dėl to, kad jie orbituoja žvaigždę, kuri yra kintanti ir linkusi į liepsną (kaip ir visi raudonieji nykštukai), kiti tyrimai rado įrodymų, kad sistema galėtų būti turtingas vandens ir idealiai tinkamas keičiantis gyvenimu.
Tyrimo tikslais komanda naudojo ankstesnių tyrimų duomenis, kuriais buvo bandoma apriboti TRAPPIST-1 planetų masę ir skersmenį, kad būtų galima apskaičiuoti jų tankį. Didžioji to dalis susidarė iš duomenų rinkinio, vadinamo „Hypatia Catalog“ (sukūrė prisidedantis autorius Hinkel), kuriame sujungiami daugiau nei 150 literatūros šaltinių duomenys, kad būtų galima nustatyti žvaigždžių žvaigždžių gausą šalia mūsų Saulės.
Remdamasi šiais duomenimis, komanda sukūrė masinio spindulio kompozicijos modelius, kad nustatytų lakiųjų kiekvienos TRAPPIST-1 planetos turinį. Jie pastebėjo, kad TRAPPIST planetos tradiciškai yra lengvos uolėtiems kūnams ir rodo didelį lakiųjų elementų (tokių kaip vanduo) kiekį. Manoma, kad panašaus mažo tankio pasauliuose lakieji komponentai yra atmosferos dujų pavidalu.
Bet kaip Unterbornas paaiškino naujausiame SESE naujienų straipsnyje, „TRAPPIST-1“ planetos yra kitas dalykas:
„[TRAPPIST-1] planetos yra per mažos masės, kad galėtų sukaupti pakankamai dujų, kad susidarytų tankio deficitas. Net jei jie sugebėtų sulaikyti dujas, suma, reikalinga tankio deficitui kompensuoti, planetą padarytų daug purvesnę, nei mes matome “.
Dėl šios priežasties Unterbornas ir jo kolegos nustatė, kad mažas tankis šioje planetų sistemoje turi būti vanduo. Norėdami nustatyti, kiek vandens buvo, komanda naudojo unikalų programinės įrangos paketą, žinomą kaip ExoPlex. Šioje programinėje įrangoje naudojami moderniausi mineralų fizikos skaičiuotuvai, leidę komandai sujungti visą turimą informaciją apie „TRAPPIST-1“ sistemą - ne tik atskirų planetų masę ir spindulį.
Jie rado, kad vidinės planetos (b ir c) buvo „sausesnės“ - turinčios mažiau kaip 15% vandens pagal masę, o išorinės planetos (f ir g) turėjo daugiau kaip 50% vandens pagal masę. Palyginimui, Žemėje yra tik 0,02% vandens masės, tai reiškia, kad šių pasaulių tūris yra lygus šimtams Žemės dydžio vandenynų. Iš esmės tai reiškia, kad „TRAPPIST-1“ planetose gali būti per daug vandens, kad palaikytų gyvybę. Kaip paaiškino Hinkelis:
„Paprastai manome, kad skystas vanduo planetoje yra gyvenimo būdas, nes gyvybė, kaip mes ją žinome Žemėje, susideda daugiausia iš vandens ir jai gyventi reikia. Tačiau planeta, kuri yra vandens pasaulis, arba kuri neturi jokio paviršiaus virš vandens, neturi svarbių geocheminių ar elementinių ciklų, būtinų gyvybei. “
Šie atradimai neduoda gerumo tiems, kurie mano, kad M tipo žvaigždės yra labiausiai tikėtina vieta, kur mūsų galaktikoje yra gyvenamųjų planetų. Raudonosios nykštukės yra ne tik labiausiai paplitęs žvaigždžių tipas Visatoje, jos sudaro 75% žvaigždžių vien Paukščių Tako galaktikoje, bet ir keliose, santykinai arti mūsų Saulės sistemos esančiose vietose yra viena ar kelios uolinės planetos, kurios aplink jas skrieja.
Be „TRAPPIST-1“, tai apima superžemes, aptiktas aplink LHS 1140 ir GJ 625, tris uolėtas planetas, aptiktas aplink Gliese 667, ir „Proxima b“ - artimiausią mūsų Saulės sistemai egzoplanetą. Be to, 2012 m. ESO La Silla observatorijoje atlikta HARPS spektrografu atlikta apklausa parodė, kad Paukščių Take raudonųjų nykštukinių žvaigždžių gyvenamosiose zonose gali būti milijardai uolėtų planetų.
Deja, šie naujausi radiniai rodo, kad sistemos TRAPPIST-1 planetos nėra palankios gyvybei. Be to, greičiausiai jiems neužteks gyvenimo, kad būtų galima sukurti bioparakstus, kuriuos būtų galima pastebėti jų atmosferoje. Be to, komanda taip pat padarė išvadą, kad planetos TRAPPIST-1 turėjo būti tėvo atokiau nuo žvaigždės ir bėgant laikui migruoti į vidų.
Tai buvo pagrįsta tuo, kad ledo turtingos TRAPPIST-1 planetos buvo daug arčiau jų žvaigždės atitinkamos „ledo linijos“ nei sausesnės. Bet kurioje saulės sistemoje šioje linijoje esančios planetos bus uolingesnės, nes jų vanduo išgaruos arba kondensuosis ir susidarys vandenynai jų paviršiuose (jei yra pakankamai atmosferos). Už šios linijos vanduo taps ledo pavidalu ir gali būti akrotas, kad sudarytų planetas.
Remdamasi savo analize, komanda nustatė, kad „TRAPPIST-1“ planetos turėjo susiformuoti už ledo linijos ir migruoti link savo priimančiosios žvaigždės, kad galėtų spėti apie dabartines orbitas. Tačiau kadangi yra žinoma, kad M tipo (raudonosios nykštukės) žvaigždės po pirmosios formos yra ryškiausios ir laikui bėgant silpnos, ledo linija taip pat būtų judėjusi į vidų. Kaip aiškino bendraautorius Stevenas Deschas, nuo to, kiek toli planetos migravo, priklausys nuo to, kada jos susiformavo.
„Kuo anksčiau susiformavo planetos, tuo toliau nuo žvaigždės jiems reikėjo susiformuoti, kad būtų tiek ledo“, - sakė jis. Remdamasi, kiek laiko užima uolėta planeta, komanda apskaičiavo, kad planetos iš pradžių turėjo būti dvigubai toliau nuo savo žvaigždės nei dabar. Nors yra ir kitų požymių, rodančių, kad šios sistemos planetos bėgo per tam tikrą laiką, šis tyrimas yra pirmasis, kuris įvertino migraciją ir panaudojo kompozicijos duomenis, kad tai parodytų.
Šis tyrimas nėra pirmasis, rodantis, kad planetos, skriejančios aplink raudonas nykštukines žvaigždes, iš tikrųjų gali būti „vandens pasauliai“, o tai reikštų, kad uolingos planetos, kurių paviršiai yra žemynai, yra gana retas dalykas. Tuo pačiu metu buvo atlikti kiti tyrimai, kurie rodo, kad tokioms planetoms greičiausiai bus sunku išlaikyti atmosferą, ir tai rodo, kad jos labai ilgai neišliktų vandens pasauliais.
Tačiau kol galėsime geriau pažinti šias planetas - tai bus įmanoma įdiegus naujos kartos instrumentus (pvz. Džeimso Webbo kosminis teleskopas) - būsime priversti teorijos apie tai, ko nežinome, remdamiesi tuo, ką darome. Pamažu sužinoję daugiau apie šias ir kitas egzoplanetas, pagerės mūsų sugebėjimas nustatyti, kur mes turėtume ieškoti gyvenimo už Saulės sistemos ribų.
