W 2017 roku astronomowie odkryli, że czerwony karzeł zwany TRAPPIST-1 posiada układ zwartych siedmiu planet wielkości Ziemi. To jeden z najbardziej niezwykłych układów planetarnych, jakie dotąd znaleziono poza naszym Słońcem.
Od razu nasunęło się też pytanie: czy którykolwiek z tych światów nadaje się do zamieszkania, jest odpowiednim domem dla życia?
TRAPPIST-1, wizja artystyczna.
Duże w nowym oknie >>
Pięć lat później dokładne właściwości planety nadal są sporą zagadką, choć już co nieco o nich wiemy. Od czasu pierwszego ogłoszenia kolejne badania wykazały, że planety TRAPPIST-1 są skaliste, że mogą mieć prawie dwa razy więcej lat niż nasz Układ Słoneczny i że znajdują się 41 lat świetlnych od Ziemi.
Prawdziwym przełomem będzie jednak niedawno wystrzelony Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba. Większy i potężniejszy niż jakikolwiek poprzedni teleskop kosmiczny, Webb będzie szukał śladów atmosfer na planetach TRAPPIST-1.
„Że ludzie są nawet w stanie zadać pytanie, czy planeta wokół innej gwiazdy nadaje się do zamieszkania – to po prostu nie daje mi spokoju” – powiedział Sean Carey, kierownik Exoplanet Science Institute w NASA Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii. Carey był częścią zespołu, który pomógł odkryć niektóre planety TRAPPIST-1, korzystając z danych z wycofanego obecnie na emeryturę Kosmicznego Teleskopu Spitzera.
Głównym celem Webba jest czwarta planeta od gwiazdy, zwana TRAPPIST-1e. Znajduje się w samym środku tego, co naukowcy nazywają strefą nadającą się do zamieszkania, znaną również jako strefa Złotowłosej. Jest to odległość orbitalna od gwiazdy, przy której ilość ogrzewania jest odpowiednia, aby umożliwić występowanie płynnej wody na powierzchni planety.
Chociaż planety są ciasno upakowane wokół TRAPPIST-1, czerwony karzeł jest nie tylko znacznie chłodniejszy od naszego Słońca, ale jego rozmiar jest mniejszy niż 10%. (W rzeczywistości, gdyby cały system został umieszczony w naszym własnym układzie słonecznym, zmieściłby się na orbicie naszej najbardziej wewnętrznej planety, Merkurego).
Strefa mieszkalna to tylko pierwsze cięcie. Potencjalnie nadająca się do zamieszkania planeta również wymagałaby odpowiedniej atmosfery, a Webb, zwłaszcza w swoich wczesnych obserwacjach, prawdopodobnie uzyska tylko częściowe wskazanie, czy atmosfera jest obecna.
„Stawką jest tutaj pierwsza charakterystyka atmosfery pozasłonecznej planety wielkości Ziemi w strefie nadającej się do zamieszkania” – powiedział Michaël Gillon, astronom z University of Liege w Belgii i główny autor badania, które ujawniło siedmioro rodzeństwa planet w 2017 roku.
Pomiary za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a dały więcej informacji o włąściwościach planet. Chociaż Hubble nie jest w stanie określić, czy planety posiadają potencjalnie nadające się do zamieszkania atmosfery, odkrył, że co najmniej trzy planety — d, e i f — nie wydają się mieć spuchniętej, zdominowanej przez wodór atmosfery gazowych olbrzymów, takich jak Neptun, w naszym Układzie Słonecznym. Uważa się, że takie planety (gazowe olbrzymy) z mniejszym prawdopodobieństwem podtrzymują życie.
"To pozostawia otwartą możliwość istnienia na planetach TRAPPIST-1 atmosfer zdolnych do podtrzymywania ciekłej wody na powierzchni" - powiedziała Nikole Lewis, planetolog z Cornell University.
Lewis jest członkiem zespołu naukowego, który użyje teleskopu Webba aby obserwować planetę TRAPPIST-1e w świetle podczerwonym, w poszukiwaniu atmosfery. Planeta ta znajduje się w centrum strefy zamieszkania.
„Mamy nadzieję, że zobaczymy dwutlenek węgla, naprawdę ważny atmosferyczny składnik, dokładnie na długościach fal wykrywanych przez Webba” – powiedziała. „Kiedy już wiemy, gdzie znajdują się małe rzeczy, które wybijają się ponad szum, możemy cofnąć się i wykonać w tym obszarze spojrzenie o znacznie wyższej rozdzielczości”.
Rozmiar planet TRAPPIST-1 również może pomóc wzmocnić argumenty za możliwością zamieszkania, chociaż badania są dalekie od rozstrzygających.
Są porównywalne z Ziemią nie tylko pod względem średnicy, ale i masy. Zawężenie masy planet było możliwe dzięki ich ciasnemu skupieniu wokół TRAPPIST-1: stłoczone ramię w ramię, popychają się nawzajem, umożliwiając naukowcom obliczenie ich prawdopodobnego zakresu masy na podstawie efektów grawitacyjnych.
„Uzyskaliśmy naprawdę dobre informacje na temat ich wielkości — masy i promienia” — powiedziała Lewis. – To znaczy, że wiemy o ich gęstości.
Gęstości sugerują, że planety mogą składać się z materiałów z jakich składa się Ziemia.
Lewis powiedziała, że naukowcy wykorzystują komputerowe modele możliwego formowania się i ewolucji atmosfery planetarnej, aby spróbować zawęzić ich potencjalny skład, co będzie miało kluczowe znaczenie dla badania planet TRAPPIST-1.
„Wspaniałą rzeczą w systemie TRAPPIST jest to, że pozwoli on nam dopracować modele atmosferyczne w dowolny sposób – niezależnie od tego, czy skończą się tylko jałową skałą, czy też potencjalnie nadającymi się do zamieszkania światami” – powiedziała.
Źródło: Phys.org: Day of discovery: 7 Earth-size planets
TRAPPIST-1, ilustracja rozmieszczenia planet.
Duże w nowym oknie >>
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz