През февруари 2017 г. астрономи от Европейската южна обсерватория (ESO) обявиха откриването на седем скалисти планети около близката звезда на TRAPPIST-1. Това беше не само най-големият брой планети, подобни на Земята, открити в една звездна система досега, новината бе подкрепена и от факта, че три от тези планети бяха намерени в орбита в обитаемата зона на звездата.
От това време са проведени множество изследвания, за да се установи вероятността тези планети да са обитаеми. Благодарение на международен екип от учени, които използваха Космически телескоп Хъбъл за да изучим планетите на системата, сега имаме първите улики дали водата (ключова съставка за живота, каквато я познаваме) съществува или не в някой от скалните светове на TRAPPIST-1s.
Проучването на екипа, озаглавено „Временна еволюция на високоенергийното облъчване и водното съдържание на екзопланетите TRAPPIST-1“, наскоро се появи на Хъбъл сайт. Воден от швейцарския астроном Винсент Бурие от Observatoire de l’U Universalité de Genève, екипът разчита на космическия телескоп на Hubble Spectrograph (STIS), за да проучи количеството на ултравиолетовата радиация, която всяка от планетите TRAPPIST-1 получава.
Както Bourrier обясни в прессъобщение на Хъбъл, това им помогна да определят съдържанието на вода в седемте планети на системата:
„Ултравиолетовото лъчение е важен фактор за атмосферната еволюция на планетите. Както в нашата собствена атмосфера, където ултравиолетовата слънчева светлина разгражда молекулите на разстояние, ултравиолетовата звездна светлина може да разруши водната пара в атмосферата на екзопланети на водород и кислород. "
Как ултравиолетовото лъчение взаимодейства с атмосферата на планетата е важно, когато става въпрос за оценка на потенциалното обитаване на планетата. Докато UV радиацията с по-ниска енергия причинява фотодисоциация, процес, при който водните молекули се разпадат до кислород и водород, екстремни ултравиолетови лъчи (XUV лъчение) и рентгенови лъчи предизвикват нагряване на горната атмосфера на планетата - което кара водорода и кислорода да избяга.
Тъй като водородът е по-лек от кислорода, той се губи по-лесно в пространството, където могат да се наблюдават неговите спектри. Точно това направиха Bourrier и неговият екип. Наблюдавайки спектрите на планетите TRAPPIST-1 за признаци на загуба на водород, екипът успя ефективно да прецени тяхното водно съдържание. Те откриха, че UV лъчението, излъчвано от TRAPPIST-1, предполага, че неговите планети са могли да загубят доста вода през историята си.
Загубите бяха най-тежки за най-вътрешните планети - TRAPPIST-1b и 1c - които получават най-много UV лъчение от своята звезда. Всъщност екипът изчислява, че тези планети биха могли да загубят повече от 20 земни океана на стойност в хода на историята на системата - която се изчислява на възраст между 5,4 и 9,8 милиарда години. С други думи, тези вътрешни планети биха били кости сухи и най-категорично стерилни.
Същите тези открития обаче предполагат, че външните планети на системата са загубили значително по-малко вода с течение на времето, което може да означава, че те все още притежават изобилни количества на повърхностите си. Това включва трите планети, които са в обитаемата зона на звездата - TRAPPIST-1e, f и g - което показва, че тези планети могат да бъдат обитаеми в края на краищата.
Тези открития са подкрепени от изчислените загуби на вода и геофизичните скорости на изпускане на вода, които също благоприятстват идеята, че по-масивните и най-отдалечените планети са запазили по-голямата част от водата си с течение на времето. Тези открития са много важни, тъй като те допълнително показват, че атмосферното бягство и еволюцията са тясно свързани на планетите на системата TRAPPIST-1.
Констатациите също са обнадеждаващи, тъй като предишни проучвания, които смятат атмосферните загуби в тази система, нарисуват доста мрачна картина. Те включват онези, които показват, че TRAPPIST-1 изпитва твърде много пламъци, че дори спокойните червени джуджета подлагат планетите си на интензивна радиация във времето и че разстоянието между TRAPPIST-1 и съответните му планети ще означава, че слънчевият вятър ще бъде отложен директно върху техните атмосфери.
С други думи, тези проучвания поставят под съмнение дали звездите, които обикалят орбитите от М-тип (червено джудже), ще могат да запазят атмосферата си във времето - дори и да имат атмосфера, подобна на Земята и магнитосфера. Подобно на Марс, това изследване показа, че атмосферните събличания, причинени от слънчевия вятър, неизбежно ще направят повърхностите им студени, изсушени и безжизнени.
Накратко, това е една от малкото добри новини, които получихме след съществуването на седем планети в системата TRAPPIST-1 (и три потенциално обитаеми). Това също е положителна индикация, що се отнася до обитаемостта на звездите от червени джуджета. През последните години много от онези впечатляващи екзопланетни находки са се състояли около звезди на червено джудже - т.е. Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b и Gliese 682c.
Като се има предвид броят на скалните планети, които са били открити на орбита от този тип звезда - и факта, че те са най-често срещаните във Вселената (представляващи 70% от звездите само в Млечния път) - знаейки, че те биха могли да поддържат обитаеми планети със сигурност е добре дошъл! Но разбира се, Бурие и неговите колеги подчертават, че изследването не е окончателно и са необходими допълнителни изследвания, за да се установи дали някоя от планетите TRAPPIST-1 всъщност е водниста.
Както Bourieer посочи, това най-вероятно ще включва телескопи от ново поколение:
„Докато нашите резултати предполагат, че външните планети са най-добрите кандидати за търсене на вода с предстоящия космически телескоп Джеймс Уеб, те също така подчертават необходимостта от теоретични проучвания и допълнителни наблюдения на всички дължини на вълната, за да се определи естеството на планетите TRAPPIST-1 и тяхната потенциална обитаемост. "
Скалистите планети около най-разпространения тип звезда, потенциалът да задържат вода и 1oo милиарда потенциални планети само в Галактиката на Млечния път. Едно е сигурно: космическият телескоп Джеймс Уеб ще бъде пълен с ръце, след като бъде разгърнат през октомври 2018 г.!
И не забравяйте да проверите и тази анимация на системата TRAPPIST-1, с любезното съдействие на Л. Калчада и ЕСО:
