2017 februárjában az európai csillagászok egy csoportja bejelentette egy hét bolygó rendszerének felfedezését, amely a közeli csillag TRAPPIST-1 körüli körüli körüli körüli pályán kering. Eltekintve attól a ténytől, hogy mind a hét bolygó sziklás volt, további bónuszt jelentett az, hogy három közülük a TRAPPIST-1 lakóövezetében kering. Mint ilyen, több vizsgálatot végeztek annak meghatározására, hogy a rendszerben lévő bolygók életképesek-e vagy sem.
A lakhatósági vizsgálatoknál az egyik legfontosabb szempont, amelyet figyelembe kell venni, a csillagrendszer kora. Alapvetően a fiatal csillagok hajlamosak a sugárzás károsodására és felszabadítására, míg a régebbi csillagokat keringő bolygók hosszabb ideig sugárzásnak vannak kitéve. A csillagászok új tanulmányának köszönhetően most már ismert, hogy a TRAPPIST-1 rendszer kétszer olyan régi, mint a Naprendszer.
A tanulmány, amelyet 2006 - ban tesz közzé Az asztrofizikai folyóirat „A TRAPPIST-1 rendszer korában” cím alatt Adam Burgasser, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem (UCSD) csillagász vezette. Csatlakozott Eric Mamajek, a NASA Extrlanet Exploration Program (EEP) helyettes programtudósának a Jet Propulsion Laboratory-ban.
Együtt megkérdezték a TRAPPIST-1 kinematikájáról (azaz a galaxis közepére kerülő sebességről), koráról, mágneses aktivitásáról, sűrűségéről, abszorpciós vonalairól, felületi gravitációjáról, fémségéről és a csillagfények tapasztalásának sebességéről . Mindezek alapján megállapították, hogy a TRAPPIST-1 meglehetősen öreg, valahol 5,4 és 9,8 milliárd éves kor között van. Ez akár kétszer olyan régi is, mint a saját Naprendszerünk, amely körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki.
Ezek az eredmények ellentétben állnak a korábban becsült becslésekkel, amelyek szerint a TRAPPIST-1 rendszer körülbelül 500 millió éve volt. Ez azon a tényen alapult, hogy sokáig kellett volna, hogy egy olyan kis tömegű csillag, mint a TRAPPIST-1 (amelynek körülbelül 8% -a Napunk tömegének) összehúzódjon a minimális méretéhez. De egy alsó korhatárnál, amely alig 10 milliárd év, ez a csillagrendszer szinte annyira régi lehet, mint maga az univerzum!
Ahogyan Dr. Burgasser egy nemrégiben a NASA sajtóközleményében kifejtette:
„Eredményeink valóban hozzájárulnak a TRAPPIST-1 rendszer fejlődésének korlátozásához, mivel a rendszernek több milliárd évig fenn kell állnia. Ez azt jelenti, hogy a bolygóknak együtt kellett fejlődniük, különben a rendszer régen szétesett volna. ”
Ennek következményei rendkívül jelentős lehetnek az alkalmazhatósági tanulmányokat illetően. Egyrészt az idősebb csillagok kevésbé tapasztalják meg a fáklyák megjelenését, mint a fiatalabbak. Burgasser és Mamajek kutatásukból megerősítették, hogy a TRAPPIST-1 viszonylag csendes, mint a többi rendkívül hűvös törpe csillag. Mivel azonban a TRAPPIST-1 körüli bolygók körül a csillagukhoz közel vannak, ezen a ponton milliárd év sugárzásnak vannak kitéve.
Mint ilyen, elképzelhető, hogy a TRAPPIST-1-et keringő bolygók többsége - a legkülső kettőre számít, g és h - valószínűleg eltávozott volna a légkörük - hasonlóan ahhoz, ami a Marsokkal milliárd évvel ezelőtt történt, amikor elvesztette védő mágneses mezőjét. Ez minden bizonnyal összhangban van számos közelmúltbeli tanulmányban, amelyek arra a következtetésre jutottak, hogy a TRAPPIST-1 napenergia-tevékenysége nem járul hozzá az életének egyik bolygóján sem.
Míg ezek közül a tanulmányok közül néhány a TRAPPIST-1 csillagfényesítés szintjét vizsgálta, mások megvizsgálták a mágneses mezők szerepét. Végül arra a következtetésre jutottak, hogy a TRAPPIST-1 túlságosan változó, és hogy a saját mágneses tere valószínűleg összekapcsolódik bolygóinak mezeivel, lehetővé téve a csillagból származó részecskék közvetlen áramlását a bolygók légköréhez (ezáltal lehetővé téve, hogy több könnyen eltávolítható).
Az eredmények azonban nem voltak teljesen rossz hír. Mivel a TRAPPIST-1 bolygók becsült sűrűsége alacsonyabb, mint a Földé, lehetséges, hogy nagy mennyiségű illékony elemük van (azaz víz, szén-dioxid, ammónia, metán stb.). Ez olyan vastag légkör kialakulásához vezetett, amely megóvta a felületeket a sok káros sugárzástól és az hő elosztását az árapályon elzárt bolygók között.
A sűrű légkör szintén a Vénuszhoz hasonló hatást gyakorolhat, és kiszivárgó üvegházhatást eredményezhet, amely hihetetlenül vastag légkört és rendkívül forró felületeket eredményezne. Ilyen körülmények között minden olyan életnek, amely ezen a bolygón felbukkant, rendkívül nehéznek kellett lennie ahhoz, hogy több milliárd évig életben maradjon.
Egy másik pozitív szempont, amelyet figyelembe kell venni, a TRAPPIST-1 állandó fényereje és hőmérséklete, amelyek szintén jellemzőek az M osztályú (vörös törpe) csillagokra. A csillagokhoz hasonló csillagok becsült élettartama 10 milliárd év (ami már majdnem félúton van), és az idő múlásával folyamatosan fényesebbek és melegebbek. A vörös törpék ezzel szemben úgy gondolják, hogy akár 10 billió évig is léteznek - jóval hosszabb ideig, mint amennyit az Univerzum létezett -, és intenzitásukban nem változik meg sokat.
Tekintettel arra, hogy mennyi időt igénybe vett a bonyolult élet kialakulása a Földön (több mint 4,5 milliárd év), ez a hosszú élettartam és következetesség a vörös törpe csillagrendszereket teheti a legjobb hosszú távú fogadássá a tartózkodáshoz. Ilyen következtetésre jutott egy közelmúltbeli tanulmány, amelyet Avi Loeb, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ (CfA) professzora készített. És amint Mamajek kifejtette:
„A Napnál sokkal hatalmasabb csillagok gyorsan elégetik üzemanyagukat, több millió év alatt világítanak és szupernóvákként robbannak fel. A TRAPPIST-1 azonban olyan, mint egy lassan égő gyertya, amely körülbelül 900-szor hosszabb ideig világít, mint az univerzum jelenlegi kora. ”
A NASA izgatottan fejezte ki ezeket az eredményeket. "Ezek az új eredmények hasznos környezetet nyújtanak a TRAPPIST-1 bolygók jövőbeli megfigyeléseihez, amelyek nagyszerű betekintést nyújthatnak nekünk a bolygó légkörének kialakulásáról és fejlődéséről, valamint fennmaradásáról vagy sem" - mondta Tiffany Kataria, a JPL exoplanet tudósa. Jelenleg a TRAPPIST-1 és más közeli csillagrendszerek alkalmazhatóságának vizsgálata közvetett módszerekre korlátozódik.
A közeljövőben azonban a következő generációs missziók, mint például a James Webb Űrtávcső, várhatóan további információkat fognak felfedni - például hogy ezeknek a bolygóknak légköre van-e, és milyen összetételük van. A jövőbeli megfigyelések a Hubble Űrtávcsővel és a Spitzer Űrtávcsővel szintén várhatóan javítják megértésünket ezekről a bolygókról és a felületük lehetséges feltételeiről.
