Umělecká ilustrace pohledu z jedné ze sedmi planet obíhajících po červeném trpaslíkovi TRAPPIST-1, s několika dalšími světy viditelnými blíže k malé, matné hvězdě.
(Obrázek: © N. Bartmann / spaceengine.org / ESO)
Sedm skalnatých planet obíhajících poblíž blízké hvězdy TRAPPIST-1 má spoustu vody, nová studie naznačuje - možná příliš mnoho, aby z nich byly dobré sázky na celý život.
Všechny studie světa TRAPPIST-1 pravděpodobně mají na svých povrchech stovky vody v oceánech Země a nejmokřejší mohou mít podle studie více než 1 000krát více věcí než naše planeta.
Překvapivě to pravděpodobně není velká zpráva o životním potenciálu systému TRAPPIST-1, uvedli členové studijního týmu. [Seznamte se se 7 exoplanety Země velikosti TRAPPIST-1]
„Příliš mnoho vody může být špatná věc,“ uvedl pro agenturu Space.com hlavní autor Cayman Unterborn, postdoktorand ve škole Země a průzkum vesmíru na Arizonské státní univerzitě. "TRAPPIST-1 jsou zajímavé, ale možná ne na celý život."
TRAPPIST-1 je matně červená trpasličí hvězda, která leží asi 39 světelných let od Země. Astronomové objevili v roce 2016 kolem planety tři planety a o rok později byly vyhlášeny další čtyři planety. Každý ze sedmi světů - známých jako TRAPPIST-1b, c, d, e, f, gah - má přibližně stejnou velikost jako Země. A tři mimozemské světy (e, f a g) jsou považovány za „obyvatelnou zónu“ TRAPPIST-1 - v pravoúhlou vzdálenost vzdáleností, kde by na povrchu planety mohla pravděpodobně existovat tekutá voda.
TRAPPIST-1 je asi 2 000krát slabší než slunce, takže obyvatelná zóna červeného trpaslíka je velmi blízká. Opravdu, všech sedm planet TRAPPIST-1 leží blíže ke své hvězdě než Merkur vůči slunci.
Všechny planety TRAPPIST-1 byly objeveny „tranzitní metodou“; několik různých nástrojů si všimlo malých poklesů jasu, které vyplynuly, když světy překročily tvář hostitelské hvězdy. Velikost těchto poklesů odhalila velikost světů. Astronomové dokázali odhadnout hmotnosti planet, i když ne tak přesně, studováním toho, jak se jejich průchody v průběhu času měnily. (Tyto odchylky se objevují, když sousední planety se přitahují jeden na druhého gravitačním způsobem.)
S touto informací o hmotnosti a objemu v ruce Unterborn a jeho tým použili počítačové modely, aby získali lepší představu o složení šesti světů TRAPPIST-1. (Nezabývali se TRAPPIST-1h, nejvzdálenější planetou, protože o ní není známo dost.)
Tato modelovací práce naznačila, že v systému TRAPPIST-1 je gradient vlhkosti. Nejvnitřnější planety, b a c, jsou pravděpodobně asi 10 procent hmotnostních vody, zatímco mokré věci tvoří nejméně 50 procent vzdálenějších f a g. Střední planety d a e spadají někde mezi.
Všechny tyto světy jsou mokré, dokonce i na spodním konci gradientu. Pro srovnání, Země je jen 0,2 procenta hmotnostní vody. Ve skutečnosti jsou planety TRAPPIST-1 pravděpodobně „vodními světy“, aniž by země narušila monotónnost větru a vln, řekl Unterborn.
Pokud je tomu tak skutečně, šance na nalezení života v systému nemusí být velká.
"Bez exponované půdy budou klíčové geochemické cykly, včetně odběru uhlíku a fosforu do oceánských nádrží z kontinentálního zvětrávání, ztlumeny, čímž se omezí velikost biosféry," uvedli vědci v nové studii, která byla dnes zveřejněna online (březen) 19) v časopise Nature Astronomy. "Ačkoli tyto planety mohou být obyvatelné v klasické definici přítomnosti povrchové vody, jakákoli biosignature pozorovaná z tohoto systému nemusí být plně rozlišitelná od abiotických, čistě geochemických zdrojů."
A všechna ta voda by mohla zastavit některé klíčové geologické procesy, které by mohly pomoci životu získat oporu, řekl Unterborn. Například horniny v zemském plášti se často stávají tekutými po pohybu nahoru do zóny s nižším tlakem, kde je jejich bod tání nižší. K takovému „dekompresnímu tání“ však může dojít jen zřídka, pokud vůbec, na světech TRAPPIST-1, protože obrovská váha překrývajících se globálních oceánů tolik zvyšuje tlaky plášťů.
Bez roztavené skály poblíž povrchu nemohou existovat žádné sopky (přinejmenším ne ten, na který jsme tady zvyklí na Zemi). A bez sopek mohou mít plyny zachycující teplo, jako je oxid uhličitý, těžký dosah do atmosféry - což znamená, že planety TRAPPIST-1 mohly být vystaveny efektu „runaway snowball“, řekl Unterborn. [Galerie: Nejpodivnější mimozemské planety]
Planety obíhající kolem červených trpaslíků čelí dalším výzvám z oblasti obyvatelnosti, zdůraznilo mnoho vědců. Například, pokud tyto světy obíhají dostatečně pevně, aby se nacházely v obývatelné zóně, jsou téměř jistě „přílivově uzamčeny“, což znamená, že vždy ukazují stejnou tvář své mateřské hvězdě. Jedna strana takových planet tedy může být horká, zatímco druhá je chladná. Tento problém by mohl být zmírněn přítomností husté atmosféry, která by cirkulovala teplo. Ale červení trpaslíci vypálí spoustu mocných světlic, které mohou rychle odstranit atmosféru světů obyvatelných zón.
O takových otázkách se intenzivně diskutuje a studují, což není překvapující vzhledem k prevalenci červených trpaslíků: Asi 75 procent hvězd Mléčné dráhy jsou červení trpaslíci, takže pravděpodobně mají většinu nemovitostí galaxie, obyvatelnou nebo jinak.
Nová studie také osvětluje vznik a vývoj systému TRAPPIST-1. Například všech sedm planet v současné době leží uvnitř prvotní „sněhové linie“ - bodu, za nímž bylo dost chladno, aby voda zůstala zmrzlá, když se formovaly světy. Výsledky týmu však naznačují, že planety f, gah se skutečně vytvořily za touto hranicí a postupem času migrovaly dovnitř. Planety b a c se naopak spojily uvnitř pravěké sněhové linie. (Není jasné, kde se TRAPPIST-1d a e narodili ve vztahu k této linii, což podle vědců bylo pravděpodobně umístěno někde mezi novorozenými světy c a f.)
Studie celkově naznačuje, že na červené trpasličí systémy, jako je TRAPPIST-1, by se nemělo myslet jako na miniaturní verze naší vlastní sluneční soustavy, řekl Unterborn; jejich planety se mohou tvořit mírně odlišnými způsoby a / nebo v mírně odlišných časových rámcích.
„Pochopení z pohledu planetární formace a evoluce je podle mého názoru pro veřejnost mnohem silnějším způsobem prodeje TRAPPIST-1 než život,“ řekl. "Nikdo nemá rád mokrou přikrývku, která říká:" No, vlastně to není tak skvělé na celý život. " Jsou však opravdu zajímavé a my musíme tyto věci znát, abychom pochopili planety, které pravděpodobně budou mít život. ““
