През февруари 2017 г. екип от европейски астрономи обяви откриването на седемпланетна система, която орбитира около близката звезда TRAPPIST-1. Освен факта, че всичките седем планети са скалисти, там е добавен бонус от три от тях на орбита в обитаемата зона на TRAPPIST-1. Като такива са проведени множество проучвания, които се стремят да определят дали някоя планета в системата може да бъде обитаема или не.
Когато става дума за проучвания за обитаемост, един от ключовите фактори, които трябва да се вземат предвид, е възрастта на звездната система. По принцип младите звезди са склонни да избухват и да отделят вредни изблици на радиация, докато планетите, които обикалят по-старите звезди, са изложени на радиация за по-дълги периоди от време. Благодарение на ново проучване от двойка астрономи, сега е известно, че системата TRAPPIST-1 е два пъти по-стара от Слънчевата система.
Изследването, което ще бъде публикувано в The Astrophysical Journal под заглавието „На епохата на системата TRAPPIST-1“, беше ръководен от Адам Бургассер, астроном от Калифорнийския университет в Сан Диего (UCSD). Към него се присъедини Ерик Мамаек, заместник-учен по програмата на НАСА за проучване на екзопланетите (EEP) в лабораторията за реактивни двигатели.
Заедно те консултираха данни за кинематиката на TRAPPIST-1s (т.е. скоростта, с която орбитира центъра на галактиката), нейната възраст, магнитна активност, плътност, линии на абсорбция, повърхностна гравитация, металичност и скоростта, с която изпитва звездни изблици , От всичко това те определиха, че TRAPPIST-1 е доста стар, някъде на възраст между 5,4 и 9,8 милиарда години. Това е до два пъти по-старо от нашата собствена Слънчева система, която се е формирала преди около 4,5 милиарда години.
Тези резултати противоречат на предишни оценки, които бяха, че системата TRAPPIST-1 е била на около 500 милиона години. Това се основаваше на факта, че щеше да мине толкова време, за да може звезда с ниска маса като TRAPPIST-1 (която има приблизително 8% от масата на нашето Слънце) да стигне до минималния си размер. Но с горна възрастова граница, която е малко под 10 милиарда години, тази звездна система може да бъде почти толкова стара, колкото самата Вселена!
Както д-р Бургассер обясни в неотдавнашно изявление на НАСА:
„Нашите резултати наистина помагат да се ограничи развитието на системата TRAPPIST-1, тъй като системата трябва да съществува от милиарди години. Това означава, че планетите трябваше да се развиват заедно, в противен случай системата би се разпаднала отдавна. "
Последиците от това могат да бъдат много значими, що се отнася до проучванията за обитаемост. За един, по-възрастните звезди изпитват по-малко по пътя на пламъци в сравнение с по-младите. От своето проучване Бургас и Мамаджек потвърдиха, че TRAPPIST-1 е сравнително тих в сравнение с други ултра-готини звезди джуджета. Въпреки това, тъй като планетите около TRAPPIST-1 орбита толкова близо до своята звезда, в този момент те са били изложени на милиарди години радиация.
Поради това е възможно повечето от планетите, които обикалят около TRAPPIST-1, да очакват за най-отдалечените две, г и з - вероятно щяха да им се отнемат атмосферата - подобно на случилото се с Марс преди милиарди години, когато той загуби защитното си магнитно поле. Това със сигурност е в съответствие с много скорошни проучвания, които стигат до заключението, че слънчевата активност на TRAPPIST-1 няма да доведе до живот на която и да е от нейните планети.
Докато някои от тези изследвания се отнасят до нивото на звездното пламъче на TRAPPIST-1, други изследват ролята на магнитните полета. В крайна сметка те стигнаха до извода, че TRAPPIST-1 е твърде променлив и че неговото собствено магнитно поле вероятно ще бъде свързано с полетата на неговите планети, което позволява на частиците от звездата да текат директно върху атмосферите на планетите (като по този начин им позволяват да бъдат повече лесно се съблича).
Резултатите обаче не бяха съвсем лоша новина. Тъй като планетите TRAPPIST-1 имат приблизителна плътност, по-ниска от тази на Земята, възможно е те да имат големи количества летливи елементи (т.е. вода, въглероден диоксид, амоняк, метан и др.). Това би могло да доведе до образуването на плътна атмосфера, която защитаваше повърхностите от много вредно излъчване и преразпределение на топлината в платно затворени планети.
След това отново плътната атмосфера също може да има ефект, сходен с Венера, създавайки бягство парников ефект, който би довел до невероятно гъста атмосфера и изключително горещи повърхности. При тези обстоятелства всеки живот, възникнал на тези планети, би трябвало да бъде изключително издръжлив, за да оцелее за милиарди години.
Друго положително нещо, което трябва да се вземе предвид, е постоянната яркост и температура на TRAPPIST-1, които също са характерни за звездите от М-клас (червено джудже). Звездите като нашето Слънце имат приблизително време на живот от 10 милиарда години (което е почти на половината път) и стават все по-ярки и горещи с времето. Счита се, че червените джуджета съществуват в продължение на 10 трилиона години - много по-дълго, отколкото съществува Вселената - и не се променят много по интензивност.
Като се има предвид времето, необходимо за появата на сложен живот на Земята (над 4,5 милиарда години), това дълголетие и последователност биха могли да направят звездни системи с червени джуджета най-добрият дългосрочен залог за обитаемост. Такъв беше заключението на едно неотдавнашно проучване, проведено от проф. Ави Льоб от Харвардско-Смитсонския център за астрофизика (CfA). И както обясни Мамаджек:
„Звездите, много по-масивни от Слънцето, консумират горивото си бързо, изсветлявайки в продължение на милиони години и експлодиращи като свръхнови. Но TRAPPIST-1 е като бавно горяща свещ, която ще свети около 900 пъти по-дълго от сегашната епоха на Вселената. "
НАСА също изрази вълнение от тези открития. „Тези нови резултати осигуряват полезен контекст за бъдещи наблюдения на планетите TRAPPIST-1, които биха могли да ни дадат чудесен поглед върху това как се формират и развиват планетарните атмосфери и продължават да съществуват или не“, заяви Тифани Катария, учен по екзопланети в JPL. В момента проучванията за обитаемост на TRAPPIST-1 и други близки звездни системи са ограничени до непреки методи.
Очаква се обаче в близко бъдеще мисии от ново поколение като космическия телескоп James Webb да разкрият допълнителна информация - например дали тези планети имат атмосфера или не и какви са техните състави. Очаква се бъдещи наблюдения с космическия телескоп Хъбъл и космическия телескоп Спицър да подобрят разбирането ни за тези планети и възможните условия на тяхната повърхност.
