Vo februári 2017 oznámili astronómovia z Európskeho južného observatória (ESO) objav siedmich skalnatých planét okolo blízkej hviezdy TRAPPIST-1. Nielenže to bol doteraz najväčší počet planét podobných Zemi, ktoré boli doteraz objavené v systéme s jednou hviezdou, správy tiež podporila skutočnosť, že sa zistilo, že tri z týchto planét obiehali v obývateľnej zóne hviezdy.
Odvtedy sa uskutočňovalo viac štúdií s cieľom zistiť pravdepodobnosť, že tieto planéty sú skutočne obývateľné. Vďaka medzinárodnému tímu vedcov, ktorí použili Hubbleov vesmírny teleskop na štúdium planét systému máme teraz prvé stopy, či voda (kľúčová zložka života, ako ju poznáme) existuje na ktoromkoľvek zo skalnatých svetov TRAPPIST-1.
Štúdia tímu s názvom „Časová evolúcia vysokoenergetického ožarovania a obsah vody exoplanetov TRAPPIST-1“ sa nedávno objavila na Hubble site. Tím vedený švajčiarskym astronómom Vincentom Bourrierom z Observatoire de l'Université de Genève sa tím spoliehal na Hubbleov vesmírny teleskopický zobrazovací spektroskop (STIS), aby preskúmal množstvo ultrafialového žiarenia, ktoré každá z planét TRAPPIST-1 dostane.
Ako vysvetlil Bourrier v tlačovej správe spoločnosti Hubble, pomohlo im to určiť obsah vody na siedmich planétach systému:
„Ultrafialové žiarenie je dôležitým faktorom atmosférického vývoja planét. Rovnako ako v našej vlastnej atmosfére, kde ultrafialové slnečné žiarenie rozdeľuje molekuly, môže ultrafialové hviezdne svetlo rozdeľovať vodnú paru v atmosfére exoplanet na vodík a kyslík. “
Ako ultrafialové žiarenie interaguje s atmosférou planéty, je dôležité pri posudzovaní potenciálnej obývateľnosti planéty. Zatiaľ čo UV žiarenie s nižšou energiou spôsobuje fotodisociáciu, proces, pri ktorom sa molekuly vody rozkladajú na kyslík a vodík, extrémne ultrafialové lúče (žiarenie XUV) a röntgenové lúče spôsobujú, že sa horná atmosféra planéty zahreje - čo spôsobuje vodík a kyslík uniknúť.
Pretože vodík je ľahší ako kyslík, ľahšie sa stráca do priestoru, kde je možné pozorovať jeho spektrá. Presne to urobil Bourrier a jeho tím. Monitorovaním spektier planét TRAPPIST-1 na známky straty vodíka bol tím schopný efektívne zmerať ich obsah vody. Zistili, že UV žiarenie emitované produktom TRAPPIST-1 naznačuje, že jeho planéty mohli počas svojej histórie stratiť dosť vody.
Straty boli najzávažnejšie pre najvnútornejšie planéty - TRAPPIST-1b a 1c -, ktoré od svojej hviezdy prijímajú najviac UV žiarenia. Tím odhaduje, že tieto planéty mohli v priebehu histórie systému stratiť viac ako 20-milión vody v zemských oceánoch. Odhaduje sa, že je medzi 5,4 a 9,8 miliardami rokov. Inými slovami, tieto vnútorné planéty by boli kostne suché a určite sterilné.
Tieto rovnaké nálezy však tiež naznačujú, že vonkajšie planéty systému v priebehu času stratili podstatne menej vody, čo by mohlo znamenať, že na svojich povrchoch stále majú veľké množstvo. Patria sem tri planéty, ktoré sú v obývateľnej zóne hviezdy - TRAPPIST-1e, fag, čo naznačuje, že tieto planéty by mohli byť koniec koncov obývateľné.
Tieto zistenia sú podporené vypočítanými stratami vody a rýchlosťami uvoľňovania geofyzikálnej vody, ktoré tiež podporujú myšlienku, že masívnejšie a najvzdialenejšie planéty si v priebehu času zachovali väčšinu svojej vody. Tieto zistenia sú veľmi významné v tom, že ďalej preukazujú, že atmosférický únik a vývoj sú úzko spojené s planétami systému TRAPPIST-1.
Zistenia sú tiež povzbudivé, pretože predchádzajúce štúdie, ktoré uvažovali o atmosférických stratách v tomto systéme, niesli dosť ponurý obraz. Patria sem tie, ktoré naznačujú, že TRAPPIST-1 zažívajú príliš veľa svetlice, že dokonca aj pokojné červené trpaslíky vystavujú svoje planéty intenzívnemu žiareniu v priebehu času a že vzdialenosť medzi TRAPPIST-1 a jeho príslušnými planétami by znamenala, že slnečný vietor by sa ukladal priamo na ich atmosféry.
Inými slovami, tieto štúdie spochybňujú, či hviezdy, ktoré obiehajú okolo hviezd typu M (červené trpaslíci), si dokážu udržať svoju atmosféru v priebehu času - aj keby mali zemskú atmosféru a magnetosféru. Tento výskum, podobne ako Mars, naznačil, že atmosférické stripovanie spôsobené slnečným vetrom by nevyhnutne spôsobilo, že ich povrchy budú chladné, vysušené a neživé.
Stručne povedané, toto je jedna z mála dobrých správ, ktoré sme dostali od oznámenia prvej existencie siedmich planét v systéme TRAPPIST-1 (a troch potenciálne obývateľných). Je to tiež pozitívny náznak, pokiaľ ide o obývateľnosť systémov červených hviezd trpaslíkov. V posledných rokoch sa mnohé z týchto pôsobivých nálezov exoplanet vyskytli okolo červených trpaslíkov - t. J. Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b a Gliese 682c.
Vzhľadom na počet skalných planét, ktoré boli zistené na obežnej dráhe tohto typu hviezdy - a na skutočnosť, že sú najbežnejšie vo vesmíre (čo predstavuje 70% hviezd len v Mliečnej dráhe) - s vedomím, že by mohli podporovať obývateľné planéty. je určite vítaná! Bourrier a jeho kolegovia samozrejme zdôrazňujú, že štúdia nie je presvedčivá a je potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, či niektorá z planét TRAPPIST-1 je skutočne vodnatá.
Ako naznačil Bourieer, bude to pravdepodobne zahŕňať ďalekohľady novej generácie:
„Aj keď naše výsledky naznačujú, že vonkajšie planéty sú najlepšími kandidátmi na vyhľadávanie vody pomocou pripravovaného vesmírneho teleskopu James Webb, zároveň zdôrazňujú potrebu teoretických štúdií a doplňujúcich pozorovaní na všetkých vlnových dĺžkach, aby sa určila povaha planét TRAPPIST-1 a ich potenciálne obývateľnosť. ““
Skalnaté planéty okolo najbežnejšieho typu hviezdy, potenciál zadržiavať vodu a 1 milión miliárd potenciálnych planét v samotnej galaxii Mliečna dráha. Jedna vec je istá: vesmírny teleskop James Webb bude mať plné ruky, keď bude nasadený v októbri 2018!
Nezabudnite si tiež pozrieť túto animáciu systému TRAPPIST-1, s láskavým dovolením L. Calçada a ESO:
