Februarja 2017 so astronomi iz evropskega južnega observatorija (ESO) napovedali odkritje sedmih skalnih planetov okoli bližnje zvezde TRAPPIST-1. Ne le, da je bilo doslej odkrito največje število planetov, podobnih Zemlji, v enem sistemu zvezd, novico je podkrepilo tudi dejstvo, da so bili trije od teh planetov v orbiti znotraj območja, v katerem živi.
Od takrat je bilo izvedenih več raziskav, da bi ugotovili verjetnost, da so ti planeti dejansko bivalni. Zahvaljujoč se mednarodni skupini znanstvenikov, ki je uporabila Hubble vesoljski teleskop Da bi preučili planete sistema, imamo zdaj prve namige o tem, ali voda (ključna sestavina življenja, kot ga poznamo) obstaja ali ne, v katerem koli od kamnitih svetov TRAPPIST-1.
Študija skupine z naslovom "Časovna evolucija visokoenergijskega obsevanja in vsebnosti vode v eksoplanetih TRAPPIST-1" se je nedavno pojavila na Hubble spletnega mesta. Skupina pod vodstvom švicarskega astronoma Vincenta Bourrierja z Observatoire de l'U Universalité de Genève se je za proučevanje količine ultravijoličnega sevanja, ki jo prejme vsak od planetov TRAPPIST-1, oprla na Hubblejev spektrograf za slikanje vesoljskega teleskopa (STIS).
Kot je Bourrier pojasnil v sporočilu za Hubble, jim je to pomagalo določiti vsebnost vode v sedmih planetih:
„Ultravijolično sevanje je pomemben dejavnik v atmosferskem razvoju planetov. Tako kot v našem lastnem ozračju, kjer ultravijolična sončna svetloba razdeli molekule narazen, lahko ultravijolična zvezda razbije vodno paro v atmosferi eksoplanetov na vodik in kisik. "
Kako vpliva ultravijolično sevanje z atmosfero planeta, je pomembno, ko gre za oceno možne bivalnosti planeta. Medtem ko UV-sevanje z nižjo energijo povzroča fotodisocijo, proces, pri katerem se molekule vode razgradijo na kisik in vodik, skrajni ultravijolični žarki (XUV-sevanje) in x-žarki povzročijo, da se zgornja atmosfera planeta segreje - zaradi česar vodik in kisik povzročajo pobeg.
Ker je vodik lažji od kisika, se lažje izgubi v prostoru, kjer lahko opazimo njegove spektre. Prav to sta storila Bourrier in njegova ekipa. S spremljanjem spektrov planetov TRAPPIST-1 za znake izgube vodika je ekipa učinkovito merila njihovo vsebnost vode. Ugotovili so, da UV sevanje, ki ga oddaja TRAPPIST-1, kaže na to, da bi njegovi planeti lahko v zgodovini izgubili precej vode.
Izgube so bile najhujše pri najbolj notranjih planetih - TRAPPIST-1b in 1c -, ki od svoje zvezde prejemajo največ UV sevanja. Dejansko skupina ocenjuje, da bi ti planeti lahko v zgodovini sistema izgubili več kot 20 Zemeljskih oceanov, ki naj bi bili stari med 5,4 in 9,8 milijarde let. Z drugimi besedami, ti notranji planeti bi bili kostni in zagotovo sterilni.
Vendar pa te iste ugotovitve kažejo tudi na to, da so zunanji planeti sistema sčasoma izgubili bistveno manj vode, kar bi lahko pomenilo, da imajo na svojih površinah še vedno obilne količine. Sem spadajo trije planeti, ki so znotraj območja nastanitve zvezde - TRAPPIST-1e, f in g - kar pomeni, da bi bili ti planeti navsezadnje lahko bivalni.
Te ugotovitve so podkrepljene z izračunanimi izgubami vode in geofizičnimi stopnjami izpusta vode, kar daje prednost tudi ideji, da so bolj masivni in najbolj oddaljeni planeti zadržali večino vode skozi čas. Te ugotovitve so zelo pomembne, saj nadalje dokazujejo, da sta atmosferski pobeg in evolucija tesno povezana na planetih sistema TRAPPIST-1.
Ugotovitve so tudi spodbudne, saj so prejšnje študije, ki so obravnavale izgubo atmosfere v tem sistemu, naslikale precej mračno sliko. Sem spadajo tisti, ki so nakazovali, da TRAPPIST-1 doživlja preveč bliskov, da tudi mirni rdeči pritlikavci svoje planete sčasoma izpostavljajo intenzivnemu sevanju in da bi razdalja med TRAPPIST-1 in ustreznimi planeti pomenila, da bi sončni veter odložil neposredno na njihove atmosfere.
Z drugimi besedami, te študije dvomijo o tem, ali bi lahko zvezde, ki krožijo zvezde tipa M (rdeče pritlikavke), sčasoma ohranile svojo atmosfero - tudi če bi imele zemeljsko ozračje in magnetosfero. Tako kot Mars je tudi ta raziskava pokazala, da bodo atmosferska odstranjevanja, ki jih povzroča sončni veter, neizogibno naredila njihove površine hladne, izsušene in brez življenja.
Skratka, to je ena redkih dobrih novic, ki smo jih prejeli odkar je bilo prvič objavljeno obstoj sedmih planetov v sistemu TRAPPIST-1 (in treh potencialno bivalnih). To je tudi pozitiven pokazatelj, kolikor gre za uporabnost sistemov rdečih pritlikavih zvezd. V zadnjih letih se je okrog rdečih pritlikavih zvezd zgodilo veliko tistih impresivnih eksoplanetov - npr. Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b in Gliese 682c.
Glede na število skalnih planetov, ki so bili zaznani na orbiti tega tipa zvezde - in na dejstvo, da so v vesolju najpogostejše (kar predstavlja samo 70% zvezd na Mlečni poti) - vedoč, da lahko podpirajo bivalne planete je vsekakor dobrodošel! Seveda pa Bourrier in njegovi sodelavci poudarjajo, da študija ni dokončna, potrebne pa so dodatne raziskave, da se ugotovi, ali je kateri od planetov TRAPPIST-1 dejansko vodnat.
Kot je poudaril Bourieer, bodo to najverjetneje vključevali teleskopi naslednje generacije:
"Medtem ko naši rezultati kažejo, da so zunanji planeti najboljši kandidati za iskanje vode s prihajajočim vesoljskim teleskopom James Webb, poudarjajo tudi potrebo po teoretičnih študijah in dopolnilnih opazovanjih na vseh valovnih dolžinah za določitev narave planetov TRAPPIST-1 in njihova potencialna bivalnost. "
Skalni planeti okoli najpogostejše vrste zvezde, ki bi lahko zadrževali vodo, in 1oo milijarda potencialnih planetov samo v Galaksiji Mlečne poti. Zagotovo je eno: vesoljski teleskop James Webb bo imel, ko bo oktobra 2018 nameščen, polne roke!
In prepričajte se, da si oglejte tudi to animacijo sistema TRAPPIST-1, vljudnost L. Calçada in ESO:
