Όταν τελικά βρούμε τη ζωή κάπου εκεί έξω από τη Γη, θα είναι στο τέλος μιας μακράς αναζήτησης. Η ζωή πιθανότατα δεν θα μας ανακοινώσει την παρουσία της, θα πρέπει να ακολουθήσουμε μια μακρά αλυσίδα ενδείξεων για να την βρούμε. Όπως συνεχίζουν να μας λένε οι επιστήμονες, στην αρχή αυτής της αλυσίδας ενδείξεων είναι το νερό.
Η ανακάλυψη του συστήματος TRAPPIST-1 πέρυσι δημιούργησε πολύ ενθουσιασμό. 7 πλανήτες σε τροχιά γύρω από το αστέρι TRAPPIST-1, μόλις 40 έτη φωτός από τη Γη. Εκείνη την εποχή, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι τουλάχιστον μερικά από αυτά ήταν σαν τη Γη. Αλλά τώρα μια νέα μελέτη δείχνει ότι ορισμένοι από τους πλανήτες θα μπορούσαν να κρατήσουν περισσότερο νερό από τη Γη. Περίπου 250 φορές περισσότερο.
Αυτή η νέα μελέτη επικεντρώνεται στην πυκνότητα των 7 πλανητών TRAPPIST-1. Προσπαθώντας να προσδιορίσουμε ότι η πυκνότητα είναι ένα δύσκολο έργο, και περιελάμβανε μερικά από τα εργοστάσια ισχύος στον κόσμο των τηλεσκοπίων. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer, το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler και το SPECULOOS (Αναζήτηση κατοικήσιμων πλανητών ECLipsing ULtra-cOOl Stars) στο Παραρτηριακό Παρατηρητήριο του ESO χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη.
Σε αυτή τη μελέτη, οι παρατηρήσεις από τα τρία τηλεσκόπια υποβλήθηκαν σε πολύπλοκη μοντελοποίηση υπολογιστών για τον προσδιορισμό της πυκνότητας των 7 πλανητών TRAPPIST. Ως αποτέλεσμα, τώρα γνωρίζουμε ότι όλα είναι κυρίως κατασκευασμένα από βράχο και ότι μερικά από αυτά θα μπορούσαν να είναι 5% νερό κατά μάζα. (Η Γη είναι μόνο περίπου 0,02% νερό κατά μάζα.)
Η εύρεση της πυκνότητας αυτών των πλανητών δεν ήταν εύκολη. Για να γίνει αυτό, οι επιστήμονες έπρεπε να καθορίσουν τόσο τη μάζα όσο και το μέγεθος. Οι πλανήτες TRAPPIST-1 βρέθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διαμετακόμισης, όπου το φως του αστεριού του ξενιστή μειώνεται καθώς οι πλανήτες περνούν μεταξύ του αστεριού τους και εμάς. Η μέθοδος διέλευσης μας δίνει μια πολύ καλή ιδέα για το μέγεθος των πλανητών, αλλά αυτό είναι.
Είναι πολύ πιο δύσκολο να βρεθεί η μάζα, επειδή πλανήτες με διαφορετικές μάζες μπορούν να έχουν τις ίδιες τροχιές και δεν μπορούμε να τους ξεχωρίσουμε. Αλλά σε συστήματα πολλαπλών πλανητών όπως το TRAPPIST-1, υπάρχει ένας τρόπος.
Καθώς οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από το αστέρι TRAPPIST-1, πιο μαζικοί πλανήτες διαταράσσουν τις τροχιές των άλλων πλανητών από τους ελαφρύτερους. Αυτό αλλάζει το χρονοδιάγραμμα των διελεύσεων. Αυτά τα εφέ είναι «περίπλοκα και πολύ λεπτά» σύμφωνα με την ομάδα και χρειάστηκε πολλή παρατήρηση και μέτρηση του χρονικού διαμετακόμισης - και πολύ περίπλοκη μοντελοποίηση υπολογιστών - για να προσδιοριστεί η πυκνότητά τους.
Ο επικεφαλής συγγραφέας Simon Grimm εξηγεί πώς έγινε: «Οι πλανήτες TRAPPIST-1 είναι τόσο κοντά μεταξύ τους που παρεμβαίνουν ο ένας στον άλλο βαρυτικά, έτσι οι καιροί που περνούν μπροστά από το αστέρι μετατοπίζονται ελαφρώς. Αυτές οι μεταβολές εξαρτώνται από τις μάζες των πλανητών, τις αποστάσεις τους και άλλες τροχιακές παραμέτρους. Με ένα μοντέλο υπολογιστή, προσομοιώνουμε τις τροχιές των πλανητών έως ότου οι υπολογισμένες διελεύσεις συμφωνήσουν με τις παρατηρούμενες τιμές, και ως εκ τούτου αντλούν τις πλανητικές μάζες. "
Πρώτα απ 'όλα, αυτή η μελέτη δεν εντόπισε νερό. Εντόπισε πτητικό υλικό που είναι πιθανώς νερό.
Ανεξάρτητα από το αν έχουν επιβεβαιώσει την παρουσία νερού, αυτά είναι ακόμη πολύ σημαντικά αποτελέσματα. Έχουμε καταφέρει να βρούμε εξωπλανήτες και το επόμενο βήμα είναι να προσδιορίσουμε τις ιδιότητες κάθε ατμόσφαιρας που έχουν οι εξωπλανήτες.
Το μέλος της ομάδας Eric Agol σχολιάζει τη σημασία: «Ένας στόχος των μελετών εξωπλανήτη για κάποιο διάστημα ήταν να διερευνήσει τη σύνθεση των πλανητών που μοιάζουν με τη Γη σε μέγεθος και θερμοκρασία. Η ανακάλυψη του TRAPPIST-1 και οι δυνατότητες των εγκαταστάσεων της ESO στη Χιλή και του διαστημικού τηλεσκοπίου NASA Spitzer σε τροχιά το έκαναν αυτό δυνατό - δίνοντάς μας την πρώτη μας ματιά για το τι είναι κατασκευασμένοι εξωπλανήτες μεγέθους Γης! "
Αυτή η μελέτη δεν μας λέει εάν κάποιοι από τους πλανήτες TRAPPIST έχουν ζωή πάνω τους ή ακόμα και αν είναι κατοικήσιμοι. Είναι ένα ακόμη βήμα στο δρόμο για να ελπίζουμε, ίσως, μια μέρα, να βρω ζωή κάπου. Ο συν-συγγραφέας της μελέτης Brice-Olivier Demory, στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης, είπε: «Οι πυκνότητες, ενώ σημαντικές ενδείξεις για τις συνθέσεις των πλανητών, δεν λένε τίποτα σχετικά με τη βιωσιμότητα. Ωστόσο, η μελέτη μας είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός καθώς συνεχίζουμε να διερευνούμε εάν αυτοί οι πλανήτες θα μπορούσαν να στηρίξουν τη ζωή. "
Αυτό καθορίζει η μελέτη για τους διαφορετικούς πλανήτες στο σύστημα TRAPPIST:
- Το TRAPPIST 1-b και 1c είναι οι δύο πιο εσωτερικοί πλανήτες και είναι πιθανό να έχουν βραχώδεις πυρήνες και να περιβάλλονται από ατμόσφαιρες πολύ παχύτερες από τη Γη.
- Το TRAPPIST-1d είναι ο ελαφρύτερος από τους πλανήτες με περίπου 30 τοις εκατό της μάζας της Γης. Δεν είμαστε σίγουροι αν έχει μια μεγάλη ατμόσφαιρα, έναν ωκεανό ή ένα στρώμα πάγου.
- Το TRAPPIST-1e είναι λίγο έκπληξη. Είναι ο μόνος πλανήτης στο σύστημα ελαφρώς πυκνότερος από τη Γη. Μπορεί να έχει πυκνότερο πυρήνα σιδήρου και δεν έχει απαραίτητα πυκνή ατμόσφαιρα, ωκεανό ή πάγο. Το TRAPPIST-1e είναι ένα μυστήριο γιατί φαίνεται να είναι πολύ πιο δύσκολο από τους υπόλοιπους πλανήτες. Είναι το πιο παρόμοιο με τη Γη, σε μέγεθος, πυκνότητα και την ποσότητα ακτινοβολίας που λαμβάνει από το αστέρι της.
- Το TRAPPIST-1f, g και h μπορεί να έχει παγωμένες επιφάνειες. Εάν έχουν λεπτή ατμόσφαιρα, είναι απίθανο να περιέχουν τα βαριά μόρια που βρίσκουμε στη Γη, όπως το διοξείδιο του άνθρακα.
Το σύστημα TRAPPIST-1 πρόκειται να μελετηθεί για πολύ καιρό. Υπόσχεται να είναι ένας από τους πρώτους στόχους για το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (ελπίζουμε.) Είναι ένα πολύ ενδιαφέρον σύστημα και αν κάποιος από τους πλανήτες θεωρείται κατοικήσιμος ή όχι, η μελέτη τους θα μας διδάξει πολλά για την αναζήτηση του νερού , τη βιωσιμότητα και τη ζωή.
