2017 februárjában az Európai Déli Megfigyelőközpont (ESO) csillagászai bejelentették, hogy hét sziklás bolygót fedeztek fel a közeli TRAPPIST-1 csillag körül. Nemcsak ez volt a legtöbb a Földhez hasonló bolygó száma, amelyet eddig egyetlen csillagrendszerben fedeztek fel, hanem a hírt is megerősítette az a tény, hogy ezekből a bolygókból három keringtek a csillag lakható övezetében.
Azóta több tanulmányt végeznek annak valószínűségére, hogy ezek a bolygók valóban lakhatóak-e. Köszönet egy nemzetközi tudóscsoportnak, aki felhasználta a Hubble űrtávcső hogy megvizsgáljuk a rendszer bolygóit, most megkapjuk az első tanácsokat arra vonatkozóan, hogy a víz (az élet egyik kulcsfontosságú alkotóeleme) létezik-e vagy sem a TRAPPIST-1 sziklás világában.
A csoport „A TRAPPIST-1 exoplanetek nagy energiájú besugárzásának és víztartalmának időbeli fejlődése” című tanulmánya nemrégiben jelent meg a Hubble webhely. A svájci csillagász, Vincent Bourrier vezetésével a Genève-i Observatoire-ból, a csapat a Hubble űrteleszkóp-képalkotó spektrográfiájára (STIS) támaszkodott, hogy megvizsgálja az egyes TRAPPIST-1 bolygók által kapott ultraibolya sugárzás mennyiségét.
Ahogyan Bourrier egy Hubble sajtóközleményben kifejtette, ez segített nekik meghatározni a rendszer hét bolygójának víztartalmát:
„Az ultraibolya sugárzás fontos tényező a bolygók légköri evolúciójában. Mint a saját légkörünkben, ahol az ultraibolya napfény a molekulákat elválasztja, az ultraibolya csillagfény az exoplanetek atmoszférájában lévő vízgőzöket hidrogénné és oxigénné bonthatja.
Az ultraibolya sugárzás és a bolygó légkörének kölcsönhatása fontos, amikor felbecsüljük a bolygó lehetséges alkalmazhatóságát. Míg az alacsonyabb energiatartalmú UV-sugárzás fotodeszociációt okoz, egy olyan folyamat, amelyben a vízmolekulák oxigénné és hidrogénné bomlanak, a szélsőséges ultraibolya sugarak (XUV sugárzás) és a röntgenfelvételek felmelegednek a bolygó felső légkörében - ami a hidrogént és az oxigént menekülni.
Mivel a hidrogén könnyebb, mint az oxigén, könnyebben elveszik az űrben, ahol spektruma megfigyelhető. Pontosan ezt tette Bourrier és csapata. A TRAPPIST-1 bolygók spektrumának a hidrogénveszteség jeleinek megfigyelésével a csapat hatékonyan képes felmérni víztartalmát. Azt találták, hogy a TRAPPIST-1 által kibocsátott UV-sugárzás azt sugallja, hogy bolygóik története során elég sok vizet veszítettek.
A veszteség a legsúlyosabb a legbelső bolygókra - a TRAPPIST-1b és 1c -, amelyek csillagukból kapják a legtöbb UV-sugárzást. Valójában a csapat becslése szerint ezek a bolygók több mint 20 Föld-óceánnyi vizet veszítettek a rendszer története során - amely becslések szerint 5,4 és 9,8 milliárd év közötti. Más szavakkal: ezek a belső bolygók csontszárazak és leginkább sterilek.
Ugyanezek a megállapítások azt is sugallják, hogy a rendszer külső bolygói idővel jelentősen kevesebb vizet veszítettek, ami azt jelentené, hogy felületükön továbbra is bőséges mennyiségű. Ez magában foglalja a csillag lakóövezetében található három bolygót - a TRAPPIST-1e, f és g -, amely azt jelzi, hogy ezek a bolygók végül is életképesek lehetnek.
Ezeket a megállapításokat támasztja alá a kiszámított vízveszteség és a geofizikai vízkibocsátási ráták, amelyek szintén támogatják azt az elképzelést, hogy a masszív és legkülső bolygók megtartották vízük legnagyobb részét az idő múlásával. Ezek az eredmények nagyon jelentősek, mivel tovább bizonyítják, hogy a légköri menekülés és az evolúció szorosan kapcsolódnak a TRAPPIST-1 rendszer bolygóin.
Az eredmények biztatóak is, mivel a korábbi tanulmányok, amelyek e rendszer légköri veszteségét vizsgálták, meglehetősen komor képet festenek. Ide tartoznak azok is, amelyek jelezték, hogy a TRAPPIST-1 túl sok fáklyát él, hogy még a nyugodt vörös törpék is idővel intenzív sugárzásnak teszik ki bolygóikat, és hogy a TRAPPIST-1 és a hozzá tartozó bolygók közötti távolság azt jelentené, hogy a napszél közvetlenül a a légkörük.
Más szavakkal, ezek a tanulmányok megkérdőjelezik, vajon az M-típusú (vörös törpe) keringő csillagok képesek-e megtartani a légkörüket idővel - még akkor is, ha földi légkörük és magnetoszférájuk lenne. A Marshoz hasonlóan ez a kutatás rámutatott, hogy a napszél okozta légköri eltávolítás elkerülhetetlenül felületük hidegévé, kiszáradtá és élettelenné teszi.
Röviden: ez a néhány jó hír, amelyet kapott, mivel a TRAPPIST-1 rendszerben hét bolygó (és három potenciálisan életképes) létezését először jelentették be. Pozitív jelzés a vörös törpe csillagrendszerek életképességének szempontjából is. Az utóbbi években ezekre a lenyűgöző exoplanet-felfedezésekre sok vörös törpe csillag körül került sor - például a Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b és Gliese 682c körül.
Figyelembe véve a sziklás bolygók számát, amelyeket észleltünk az ilyen típusú csillagok körüli körüli körül - és az a tény, hogy ezek a leggyakoribbak az univerzumban (csupán a Tejút csillagjainak 70% -át teszik ki) - tudva, hogy képesek támogatni az életképes bolygót minden bizonnyal szívesen látjuk! De természetesen Bourrier és kollégái hangsúlyozzák, hogy a tanulmány nem meggyőző, és további kutatásokra van szükség annak meghatározásához, hogy a TRAPPIST-1 bolygók valóban vizesek-e.
Amint Bourieer rámutatott, ez valószínűleg a következő generációs távcsövekre vonatkozik:
„Míg eredményeink azt sugallják, hogy a külső bolygók a legjobb jelöltek a víz keresésére a közelgő James Webb Űrtávcsővel, emellett kiemelik az elméleti tanulmányok és kiegészítő megfigyelések szükségességét minden hullámhosszon a TRAPPIST-1 bolygók természetének meghatározásához, és potenciális alkalmazhatóságukat. ”
Sziklás bolygók a leggyakoribb csillagtípus körül, a víz visszatartásának képessége és 1 ezer milliárd potenciális bolygó csak a Tejút galaxisában. Az egy biztos: a James Webb Űrtávcső meg fogja telni a kezét, miután 2018 októberében üzembe helyezik!
És ne felejtsd el nézni a TRAPPIST-1 rendszer ezen animációját is, L. Calçada és az ESO jóvoltából:
