Keď konečne nájdeme život niekde mimo Zeme, bude to na konci dlhého hľadania. Život nám pravdepodobne neoznámi svoju prítomnosť, budeme musieť nasledovať dlhú stopu kľúčov, aby sme ju našli. Rovnako ako vedci, stále nám hovoria, že na začiatku tohto reťazca kľúčov je voda.
Objav systému TRAPPIST-1 v minulom roku priniesol veľa vzrušenia. 7 planét obiehajúcich okolo hviezdy TRAPPIST-1, len 40 svetelných rokov od Zeme. V tom čase si astronómovia mysleli, že aspoň niektoré z nich sú podobné Zemi. Nová štúdia však teraz ukazuje, že niektoré planéty dokážu zadržať viac vody ako Zem. Asi 250 krát viac.
Táto nová štúdia sa zameriava na hustotu siedmich planét TRAPPIST-1. Pokúsiť sa určiť, že hustota je náročná úloha, vyžadovalo to niekoľko elektrární vo svete ďalekohľadov. V štúdii sa použili vesmírny teleskop Spitzer, Keplerov vesmírny ďalekohľad a SPECULOOS (Vyhľadávanie obývateľných planét ECLipsing ULtra-cOOl Stars) v paranálnom observatóriu ESO.
V tejto štúdii sa pozorovania z troch ďalekohľadov podrobili zložitému počítačovému modelovaniu, aby sa stanovila hustota siedmich planét TRAPPIST. V dôsledku toho teraz vieme, že všetky sú väčšinou vyrobené z hornín a že niektoré z nich môžu predstavovať 5% vody. (Zem obsahuje iba asi 0,02% vody.)
Zistenie hustoty týchto planét nebolo ľahké. Vedci tak museli určiť hmotnosť aj veľkosť. Planéty TRAPPIST-1 sa našli pomocou tranzitnej metódy, kde svetlo hostiteľskej hviezdy klesá, keď planéty prechádzajú medzi ich hviezdou a nami. Metóda tranzitu nám dáva celkom dobrú predstavu o veľkosti planét, ale to je všetko.
Je oveľa ťažšie nájsť hmotu, pretože planéty s rôznymi hmotami môžu mať rovnaké obežné dráhy a my ich nedokážeme rozoznať. Ale v systémoch s viacerými planétami, ako je TRAPPIST-1, existuje cesta.
Keď planéty obiehajú okolo hviezdy TRAPPIST-1, masívnejšie planéty rušia obežné dráhy ostatných planét viac ako ľahšie. Týmto sa zmení načasovanie tranzitov. Tieto efekty sú podľa tímu „komplikované a veľmi jemné“ a na určenie ich hustoty bolo potrebné veľa pozorovania a merania časovania tranzitu - a veľmi zložité počítačové modelovanie.
Vedúci autor Simon Grimm vysvetľuje, ako sa to stalo: „Planéty TRAPPIST-1 sú tak blízko seba, že vzájomne pôsobia gravitačne, takže časy, keď prechádzajú pred hviezdou, sa mierne posunú. Tieto posuny závisia od hmotností planét, ich vzdialeností a ďalších orbitálnych parametrov. Pri počítačovom modeli simulujeme obežné dráhy planét, kým vypočítané tranzity nesúhlasia s pozorovanými hodnotami, a teda odvodíme planétové hmotnosti. “
V prvom rade táto štúdia nezistila vodu. Zistila prchavý materiál, ktorý je pravdepodobne voda.
Či už potvrdili prítomnosť vody, sú to stále veľmi dôležité výsledky. Zisťujeme dobré výsledky pri hľadaní exoplanet a ďalším krokom je určenie vlastností všetkých atmosfér, ktoré majú exoplanety.
Člen tímu Eric Agol komentuje význam: „Cieľom exoplanetových štúdií je už nejaký čas zisťovať zloženie planét, ktoré sú svojou veľkosťou a teplotou podobné Zemi. Objavenie TRAPPIST-1 a schopnosti zariadení ESO v Čile a vesmírny teleskop NASA na obežnej dráhe to umožnili - dávajú nám náš prvý pohľad na to, z čoho sú vyrobené exoplanety Zeme! “
Táto štúdia nám nehovorí, či na nich má niektorá z planét TRAPPIST život, alebo či je obývateľná. Je to len ďalší krok na ceste, dúfajme, že jedného dňa nájde život niekde. Spoluautorka štúdie Brice-Olivier Demory na univerzite v Berne toľko povedala: „Hustoty, hoci dôležité vodítka k zloženiu planét, nehovoria nič o obývateľnosti. Naša štúdia je však dôležitým krokom vpred, keď pokračujeme v skúmaní, či tieto planéty môžu podporiť život. “
To je to, čo štúdia určila o rôznych planétach v systéme TRAPPIST:
- TRAPPIST 1-ba 1c sú dve najvnútornejšie planéty a pravdepodobne budú mať skalnaté jadrá a budú obklopené atmosférami oveľa silnejšími ako Zem.
- TRAPPIST-1d je najľahší planét pri asi 30 percentách hmotnosti Zeme. Nie sme si istí, či má veľkú atmosféru, oceán alebo ľadovú vrstvu.
- TRAPPIST-1e je trochu prekvapujúce. Je to jediná planéta v systéme o niečo hustejšia ako Zem. Môže mať hustejšie železné jadro a nemusí nutne mať hustú atmosféru, oceán alebo ľadovú vrstvu. TRAPPIST-1e je záhadou, pretože sa zdá byť omnoho horšia ako zvyšok planét. Je to najviac podobné Zemi, čo sa týka veľkosti, hustoty a množstva žiarenia, ktoré prijíma od svojej hviezdy.
- TRAPPIST-1f, gah môžu mať zmrznuté povrchy. Keby mali tenkú atmosféru, pravdepodobne by neobsahovali ťažké molekuly, ktoré nachádzame na Zemi, napríklad oxid uhličitý.
Systém TRAPPIST-1 sa bude študovať veľmi dlho. Sľubuje, že bude jedným z prvých cieľov vesmírneho teleskopu Jamesa Webba (dúfame). Je to veľmi zaujímavý systém a či sú niektoré z planét považované za obývateľné, ich štúdium nás naučí veľa o našom hľadaní vody. , obývateľnosť a život.
