Η απεικόνιση ενός καλλιτέχνη για τη θέα από έναν από τους επτά πλανήτες σε τροχιά γύρω από τον κόκκινο νάνο TRAPPIST-1, με αρκετούς άλλους κόσμους ορατούς πιο κοντά στο μικρό, αμυδρό αστέρι.
(Εικόνα: © N. Bartmann / spaceengine.org / ESO)
Οι επτά βραχώδεις πλανήτες που περιβάλλουν το κοντινό αστέρι TRAPPIST-1 έχουν άφθονο νερό, σύμφωνα με νέα μελέτη - ίσως πάρα πολύ για να γίνουν καλά στοιχήματα για τη ζωή.
Όλοι οι κόσμοι του TRAPPIST-1 φιλοξενούν πιθανώς εκατοντάδες νερό αξίας ωκεανών της Γης στις επιφάνειές τους, και οι υγρότεροι μπορεί να έχουν πάνω από 1.000 φορές περισσότερα από αυτά του πλανήτη μας, σύμφωνα με τη μελέτη.
Παραδόξως, αυτό πιθανώς δεν είναι υπέροχο νέο για το δυναμικό φιλοξενίας του συστήματος TRAPPIST-1, ανέφεραν τα μέλη της ομάδας μελέτης. [Γνωρίστε τους 7 εξωπλανήτες μεγέθους γης του TRAPPIST-1]
«Η υπερβολική ποσότητα νερού μπορεί να είναι κακό», δήλωσε στο Space.com ο επικεφαλής συγγραφέας Cayman Unterborn, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στη Σχολή Γης και Εξερεύνησης του Διαστήματος στο κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα. "Τα TRAPPIST-1 είναι ενδιαφέροντα, αλλά ίσως όχι για τη ζωή."
Το TRAPPIST-1 είναι ένα αμυδρό αστέρι νάνος που βρίσκεται περίπου 39 έτη φωτός από τη Γη. Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν τρεις πλανήτες που περιβάλλουν το αστέρι το 2016 και τέσσερις άλλοι ανακοινώθηκαν ένα χρόνο αργότερα. Κάθε ένας από τους επτά κόσμους - που είναι γνωστοί ως TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g και h - έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με τη Γη. Και τρεις από τους εξωγήινους κόσμους (e, f και g) πιστεύεται ότι βρίσκονται στην «κατοικήσιμη ζώνη» του TRAPPIST-1 - εκείνο το σωστό εύρος αποστάσεων όπου θα μπορούσε πιθανό να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια ενός πλανήτη.
Το TRAPPIST-1 είναι περίπου 2.000 φορές πιο αμυδρό από τον ήλιο, οπότε η κατοικήσιμη ζώνη του κόκκινου νάνου είναι πολύ κοντά. Πράγματι, και οι επτά πλανήτες TRAPPIST-1 βρίσκονται πιο κοντά στο αστέρι τους από τον υδράργυρο στον ήλιο.
Όλοι οι πλανήτες TRAPPIST-1 ανακαλύφθηκαν μέσω της "μεθόδου διέλευσης". Διάφορα διαφορετικά όργανα παρατήρησαν τις μικροσκοπικές μειώσεις φωτεινότητας που προέκυψαν όταν οι κόσμοι διέσχισαν το πρόσωπο του ξενιστή. Το μέγεθος αυτών των πτώσεων αποκάλυψε τα μεγέθη των κόσμων. Και οι αστρονόμοι μπόρεσαν να εκτιμήσουν τις μάζες των πλανητών, αν και όχι τόσο εξίσου ακριβώς, μελετώντας τον τρόπο με τον οποίο οι διαμετακόμισές τους μεταβάλλονταν με την πάροδο του χρόνου. (Αυτές οι παραλλαγές συμβαίνουν καθώς οι γειτονικοί πλανήτες έλκονται ο ένας τον άλλον βαρυτικά.)
Με αυτές τις πληροφορίες για τη μάζα και τον όγκο, ο Unterborn και η ομάδα του χρησιμοποίησαν μοντέλα υπολογιστών για να πάρουν μια καλύτερη ιδέα για τη σύνθεση έξι από τους κόσμους του TRAPPIST-1. (Δεν αντιμετώπισαν το TRAPPIST-1h, τον εξόχως πλανήτη, γιατί δεν είναι αρκετά γνωστά γι 'αυτό.)
Αυτή η μοντελοποίηση έδειξε ότι υπάρχει μια διαβάθμιση υγρασίας στο σύστημα TRAPPIST-1. Οι εσωτερικοί πλανήτες, b και c, είναι πιθανώς περίπου 10 τοις εκατό νερό κατά μάζα, ενώ οι υγρές ουσίες αποτελούν τουλάχιστον το 50 τοις εκατό των πιο απομακρυσμένων f και g. Οι μεσαίοι πλανήτες d και e πέφτουν κάπου στο μεταξύ.
Όλοι αυτοί οι κόσμοι είναι βρεγμένοι, ακόμη και στο χαμηλό άκρο της κλίσης. Συγκριτικά, η Γη είναι μόλις 0,2 τοις εκατό νερό κατά μάζα. Πράγματι, οι πλανήτες TRAPPIST-1 είναι πιθανώς «θαλάσσιοι κόσμοι», χωρίς έδαφος για να σπάσουν τη μονοτονία του ανέμου και του κύματος, είπε ο Unterborn.
Εάν πράγματι συμβαίνει αυτό, οι πιθανότητες εύρεσης ζωής στο σύστημα μπορεί να μην είναι μεγάλες.
"Χωρίς εκτεθειμένη γη, σημαντικοί γεωχημικοί κύκλοι, συμπεριλαμβανομένης της απορρόφησης άνθρακα και φωσφόρου σε ωκεάνιες δεξαμενές από τις ηπειρωτικές καιρικές συνθήκες, θα τεθούν σε σίγαση, περιορίζοντας έτσι το μέγεθος της βιόσφαιρας", έγραψαν οι ερευνητές στη νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε σήμερα online (Μάρτιος) 19) στο περιοδικό Nature Astronomy. "Ως τέτοιο, παρόλο που αυτοί οι πλανήτες μπορεί να είναι κατοικήσιμοι στον κλασικό ορισμό της παρουσίας επιφανειακών υδάτων, οποιαδήποτε βιολογική υπογραφή που παρατηρείται από αυτό το σύστημα μπορεί να μην είναι πλήρως διακριτή από τις αβιοτικές, καθαρά γεωχημικές πηγές."
Και όλο αυτό το νερό θα μπορούσε να κλείσει κάποιες βασικές γεωλογικές διεργασίες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τη ζωή να φτάσει στο βάθος, είπε ο Unterborn. Για παράδειγμα, οι βράχοι στο μανδύα της Γης συχνά γίνονται υγροί αφού μετακινηθούν προς τα πάνω σε μια ζώνη χαμηλότερης πίεσης, όπου το σημείο τήξης τους είναι χαμηλότερο. Όμως, αυτή η «τήξη αποσυμπίεσης» μπορεί να συμβεί σπάνια, αν όχι καθόλου, στον κόσμο του TRAPPIST-1, επειδή το τεράστιο βάρος των υπερκείμενων παγκόσμιων ωκεανών ανεβαίνει τόσο πολύ τις πιέσεις του μανδύα.
Χωρίς λιωμένο βράχο κοντά στην επιφάνεια, δεν μπορεί να υπάρχουν ηφαίστεια (τουλάχιστον όχι το είδος που έχουμε συνηθίσει εδώ στη Γη). Και χωρίς ηφαίστεια, τα αέρια παγίδευσης θερμότητας, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, μπορεί να δυσκολευτούν να φτάσουν στην ατμόσφαιρα - πράγμα που σημαίνει ότι οι πλανήτες TRAPPIST-1 ενδέχεται να έχουν υποβληθεί σε ένα φαινόμενο "διαφυγής χιονοστιβάδας", δήλωσε ο Unterborn. [Γκαλερί: Οι πιο παράξενοι εξωγήινοι πλανήτες]
Οι πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά με κόκκινους νάνους αντιμετωπίζουν άλλες προκλήσεις για την κατοικησιμότητα, τόνισαν πολλοί ερευνητές. Για παράδειγμα, εάν αυτοί οι κόσμοι περιστρέφονται αρκετά σφιχτά ώστε να βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη, είναι σχεδόν σίγουρα «κλειδωμένοι με παλίρροια», που σημαίνει ότι δείχνουν πάντα το ίδιο πρόσωπο στο γονικό τους αστέρι. Έτσι, η μία πλευρά αυτών των πλανητών μπορεί να βράζει ζεστή ενώ η άλλη είναι ψυχρή. Αυτό το πρόβλημα θα μπορούσε να μετριαστεί από την παρουσία μιας παχιάς ατμόσφαιρας, η οποία θα κυκλοφορούσε θερμότητα. Όμως, οι κόκκινοι νάνοι πυροδοτούν πολλές ισχυρές φωτοβολίδες, οι οποίες μπορεί γρήγορα να απομακρύνουν την ατμόσφαιρα των κατοικήσιμων ζωνών.
Τέτοια ζητήματα συζητούνται και μελετώνται σε μεγάλο βαθμό, κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη δεδομένης της επικράτησης των κόκκινων νάνων: Περίπου το 75% των αστεριών του Γαλαξία είναι κόκκινοι νάνοι, οπότε πιθανότατα φιλοξενούν τα περισσότερα ακίνητα του γαλαξία, κατοικήσιμα ή αλλιώς.
Η νέα μελέτη ρίχνει επίσης φως στο σχηματισμό και την εξέλιξη του συστήματος TRAPPIST-1. Για παράδειγμα, και οι επτά πλανήτες βρίσκονται επί του παρόντος στην αρχέγονη «γραμμή χιονιού» - το σημείο πέρα από το οποίο ήταν αρκετά κρύο για να παραμείνει παγωμένο το νερό όταν οι κόσμοι είχαν διαμορφωθεί. Αλλά τα αποτελέσματα της ομάδας δείχνουν ότι οι πλανήτες f, g και h πραγματικά σχηματίστηκαν πέρα από αυτό το όριο και μετανάστευσαν προς τα μέσα με την πάροδο του χρόνου. Οι πλανήτες b και c, από την άλλη πλευρά, ενώνονται μέσα στην αρχέγονη γραμμή χιονιού. (Δεν είναι σαφές πού γεννήθηκαν οι TRAPPIST-1d και e σε σχέση με αυτήν τη γραμμή, την οποία οι ερευνητές δήλωσαν ότι πιθανότατα βρίσκονταν κάπου μεταξύ των νεογέννητων κόσμων c και f.)
Συνολικά, η μελέτη δείχνει ότι τα συστήματα κόκκινου νάνου, όπως το TRAPPIST-1, δεν πρέπει να θεωρούνται απλώς μικροσκοπικές εκδόσεις του δικού μας ηλιακού συστήματος, είπε ο Unterborn. Οι πλανήτες τους μπορεί να σχηματιστούν με ελαφρώς διαφορετικούς τρόπους ή / και σε ελαφρώς διαφορετικούς χρόνους.
"Η κατανόησή του από μια πλανητική προοπτική σχηματισμού και εξέλιξης, νομίζω, είναι - για το κοινό ειδικά - ένας πολύ πιο ισχυρός τρόπος πώλησης του TRAPPIST-1 από τη ζωή", είπε. "Σε κανέναν δεν αρέσει να είναι η υγρή κουβέρτα που λέει," Λοιπόν, στην πραγματικότητα, δεν είναι τόσο υπέροχα για τη ζωή. " Αλλά είναι πραγματικά ενδιαφέροντα και πρέπει να γνωρίζουμε αυτά τα πράγματα για να κατανοήσουμε τους πλανήτες που είναι πιθανό να έχουν ζωή. "
