A jednak! Najdalsze planety układu TRAPPIST-1 posiadają wodę na swojej powierzchni

Na przestrzeni ostatnich trzydziestu lat astronomowie odkryli ponad 5500 planet pozasłonecznych. Co jednak warto zauważyć, większość z tych planet krąży wokół swoich gwiazd w pojedynkę lub w parach. Wciąż rzadkością są układy planetarne zawierające wiele planet. Zdecydowanie jednym z najciekawszych układów tego typu jest TRAPPIST-1 oddalony od nas o zaledwie 40 lat świetlnych.
egzoplanety
egzoplanety

Układ ten został odkryty za pomocą teleskopu TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) w Obserwatorium La Silla w Chile w 2016 roku. Wtedy to naukowcy poinformowali o odkryciu dwóch planet skalistych krążących wokół czerwonego karła. Sytuacja jednak szybko się zmieniła, bowiem zaledwie kilka miesięcy później astronomowie zaktualizowali informacje na temat tego układu, wskazując, że zawiera on nie dwie, a aż siedem planet. Co więcej, wszystkie te planety to planety skaliste o rozmiarach zbliżonych do rozmiarów Ziemi.

W tym momencie było już wiadomo, że będzie to cel badań prowadzonych przez kolejnych kilka dekad i rzesze astronomów. Jakby nie patrzeć, mieliśmy do czynienia ze względnie bliskim nam układem planetarnym, w którym znajdują się planety typu ziemskiego. Mało tego, wszystko wskazywało bowiem na to, że co najmniej cztery z siedmiu znanych planet tego układu leżą w ekosferze gwiazdy, czyli w takiej odległości od gwiazdy, w jakiej możliwe jest istnienie wody w stanie ciekłym na powierzchni planety.

Czytaj także: Planety układu TRAPPIST-1 mogą być bardziej przyjazne dla życia, niż się wydawało

Tutaj jednak warto pamiętać, że mamy do czynienia z układem planetarnym drastycznie innym od naszego. Przede wszystkim gwiazdą centralną jest tutaj czerwony karzeł, który emituje znacznie mniej promieniowania niż Słońce. Tym samym ekosfera takiej gwiazdy znajduje się w znacznie mniejszej odległości niż w naszym układzie planetarnym. Z drugiej jednak strony, czerwone karły są znacznie aktywniejsze od gwiazd takich jak nasza i rozbłyski pojawiające się na ich powierzchni są nieporównanie częstsze i silniejsze niż na Słońcu.

Z tego też powodu pytanie o możliwość powstania życia na planecie podobnej do Ziemi, ale krążącej w ekosferze czerwonego karła jest niezwykle trudne. Jakby nie patrzeć, tam, gdzie może znajdować się woda na powierzchni (w ekosferze gwiazdy), rozbłyski mogą to uniemożliwiać. Z drugiej strony tam, gdzie rozbłyski nie są już zagrożeniem, może być za zimno, aby woda mogła istnieć na powierzchni planety.

Warto także zwrócić uwagę na fakt, że ze względu na to, iż planety układu TRAPPIST-1 znajdują się względnie blisko swojej gwiazdy, to oddziaływania pływowe sprawiają, że wszystkie planety są stale tą samą stroną zwrócone do gwiazdy (jak Księżyc do Ziemi). W efekcie jedna strona planety jest stale oświetlona, ciepła i wystawiona na wszystkie rozbłyski, a druga jest stale ciemna i zimna. Nawet jeżeli taką planetę otacza atmosfera, to różnice temperatur między tymi dwoma połowami powodowałyby powstawanie silnych wiatrów na powierzchni.

Czy na planetach układu TRAPPIST-1 możemy wciąż znaleźć wodę w stanie ciekłym?

W najnowszym artykule naukowym badacze postanowili sprawdzić, czy na powierzchni którejś z planet układu TRAPPIST-1 może faktycznie znajdować się woda w stanie ciekłym. W tym celu wykorzystano modele takich układów, a następnie sprawdzono, ile wody musiałaby mieć każda planeta u początków swego istnienia, aby do dzisiaj utrzymać zapasy wody na swojej powierzchni, przy założeniu różnego stopnia aktywności czerwonego karła.

Wnioski z przeprowadzonych symulacji są niezwykle interesujące. Okazuje się bowiem, że trzy najbliższe planety najprawdopodobniej są całkowicie pozbawione wody. Jeżeli bowiem nie miały odpowiednio 60, 50 i 30 razy więcej wody niż Ziemia u początków swojego istnienia, to cała ta woda musiała już uciec w przestrzeń kosmiczną. Co więcej, ich niewielka odległość od gwiazdy wskazuje, że najprawdopodobniej z planet tych wywiana już została cała atmosfera.

Sytuacja jednak wygląda nieco inaczej w przypadku planet e, f, g oraz h. W ciągu swojego życia mogły utracić odpowiednio 8, 4,8, 3,8, 0,8 oceanów Ziemi. Jeżeli miały na swojej powierzchni więcej wody, wciąż część z niej może nadal tam istnieć. Zważając na fakt, że trzy pierwsze z tej czwórki znajdują się w ekosferze gwiazdy, są one wyjątkowo ciekawe. Jakby nie patrzeć, mogą być one szczególnie ciekawym kąskiem dla astronomów poszukujących życia pozaziemskiego. Autorzy opracowania jednak wskazują, że procesy zachodzące na powierzchniach takich planet mogą sprawiać, że ich atmosfery bogate są w tlen pochodzenia niebiologicznego. Naukowcy, którzy będą badać te planety za pomocą teleskopów kosmicznych oraz przyszłych największych teleskopów naziemnych, muszą ten fakt uwzględnić w swoich poszukiwaniach.

TRAPPIST-1 zatem nadal pozostaje jednym z najciekawszych znanych układów planetarnych i z pewnością jeszcze przez całe dekady będzie przyciągał uwagę naukowców. Jeżeli bowiem takiego układu planetarnego nie zrozumiemy dokładnie, to inne będą dla nas tylko trudniejsze.

Więcej:TRAPPIST-1