Когато най-накрая намерим живот някъде отвъд Земята, това ще бъде в края на дълго търсене. Животът вероятно няма да съобщи присъствието си при нас, ще трябва да следваме дълга верига от улики, за да го намерим. Както учените продължават да ни казват, в началото на тази верига от улики е водата.
Откриването на системата TRAPPIST-1 миналата година породи много вълнение. 7 планети, обикалящи около орбитата на звездата TRAPPIST-1, само на 40 светлинни години от Земята. По това време астрономите смятали, че поне някои от тях са подобни на Земята. Но сега ново проучване показва, че някои от планетите биха могли да държат повече вода от Земята. Около 250 пъти повече.
Това ново проучване се фокусира върху плътността на 7-те планети TRAPPIST-1. Опитът да се определи тази плътност е трудна задача и тя включваше някои от електростанциите в света на телескопите. В проучването са използвани космическият телескоп Spitzer, космическият телескоп Kepler и SPECULOOS (Търсене на обитаеми планети EClipsing ULtra-cOOl Stars) в Параналната обсерватория на ESO.
В това проучване наблюденията от трите телескопа бяха подложени на сложно компютърно моделиране за определяне на плътностите на 7-те планети TRAPPIST. В резултат на това сега знаем, че всички те са предимно от скала и че някои от тях биха могли да бъдат 5% вода по маса. (Земята е само около 0,02% водна маса.)
Намирането на плътностите на тези планети не беше лесно. За целта учените трябваше да определят както масата, така и размера. Планетите TRAPPIST-1 бяха открити с помощта на транзитния метод, където светлината на звездата-домакин затихва, докато планетите преминават между тяхната звезда и нас. Методът на транзит ни дава доста добра представа за размера на планетите, но това е всичко.
Много по-трудно е да намерим масата, защото планетите с различни маси могат да имат еднакви орбити и не можем да ги разграничим. Но в многопланетни системи като TRAPPIST-1 има начин.
Докато планетите обикалят около звездата TRAPPIST-1, по-масивните планети нарушават орбитите на другите планети повече от по-леките. Това променя времето на транзитите. Тези ефекти са „сложни и много фини“ според екипа и беше необходимо много наблюдение и измерване на транзитното време - и много сложно компютърно моделиране - за да се определи тяхната плътност.
Водещият автор Саймън Грим обяснява как е направено: „Планетите TRAPPIST-1 са толкова близо една до друга, че се намесват гравитационно, така че времената, когато преминават пред звездата, се изместват леко. Тези смени зависят от масата на планетите, техните разстояния и други орбитални параметри. С компютърен модел симулираме орбитите на планетите, докато изчислените транзити не се съгласуват с наблюдаваните стойности и оттам извеждаме планетарните маси. "
На първо място, това проучване не откри вода. Открива летлив материал, който е вероятно вода.
Независимо дали са потвърдили или не присъствието на вода, това все още са много важни резултати. Ставаме добри в намирането на екзопланети и следващата стъпка е да определим свойствата на всякаква атмосфера, която имат екзопланетите.
Членът на екипа Ерик Агол коментира значението: „Отдавна цел на изследванията на екзопланетите е да се проучи състава на планетите, които са с размер и температура, подобни на Земята. Откриването на TRAPPIST-1 и възможностите на съоръженията на ESO в Чили и космическия телескоп на НАСА Спицер в орбита направиха това възможно - дава ни първия поглед върху това, от какво са направени екзопланетите с размер на Земята! "
Това проучване не ни казва дали някоя от планетите TRAPPIST има живот върху тях или дори ако е обитаема. Това е само още една стъпка по пътя, за да се надяваме, може би един ден, да намерим живот някъде. Съавторът на проучването Брис-Оливие Демори от университета в Берн каза също толкова много: „Плътностите, макар и важни улики към съставите на планетите, не казват нищо за обитаемостта. Нашето проучване обаче е важна стъпка напред, тъй като продължаваме да изследваме дали тези планети биха могли да поддържат живота. "
Това е, което изследването определи за различните планети в системата TRAPPIST:
- TRAPPIST 1-b и 1c са двете най-вътрешни планети и е вероятно да имат скалисти ядра и да бъдат заобиколени от атмосфери, много по-дебели от земните.
- TRAPPIST-1d е най-леката от планетите с около 30 процента от масата на Земята. Не сме сигурни дали има голяма атмосфера, океан или леден слой.
- TRAPPIST-1e е малко изненада. Това е единствената планета в системата, малко по-гъста от Земята. Тя може да има по-плътна желязна сърцевина и не е задължително да има плътна атмосфера, океански или леден слой. TRAPPIST-1e е загадка, защото изглежда, че е толкова по-рокадичен от останалите планети. Той е най-подобен на Земята по размер, плътност и количество радиация, която получава от своята звезда.
- TRAPPIST-1f, g и h може да има замръзнали повърхности. Ако имат тънка атмосфера, е малко вероятно да съдържат тежките молекули, които намираме на Земята, като въглероден диоксид.
Системата TRAPPIST-1 ще се изучава много дълго време. Обещава да бъде една от първите мишени за космическия телескоп на Джеймс Уеб (надяваме се.) Това е много интригуваща система и независимо дали някоя от планетите се счита за обитаема или не, изучаването им ще ни научи много за нашето търсене на вода , обитаемост и живот.
