Teadlased avastavad, et TRAPPIST-1 on vanem kui meie päikesesüsteem

Pin
Send
Share
Send

2017. aasta veebruaris teatas Euroopa astronoomide meeskond, et avastatakse seitsme planeedi süsteem, mis tiirleb ümberkaudse tähe TRAPPIST-1 ümber. Lisaks asjaolule, et kõik seitse planeeti olid kaljused, oli lisaks veel eelis, et kolm neist tiirlevad TRAPPIST-1 asustatavas tsoonis. Sellisena on läbi viidud mitmeid uuringuid, mille eesmärk on kindlaks teha, kas süsteemis olevad planeedid võiksid elada või mitte.

Mis puutub elamiskõlblikkuse uuringutesse, siis on üheks võtmeteguriks, mida tuleks arvestada, tähesüsteemi vanus. Põhimõtteliselt on noortel tähtedel kalduvus ägeneda ja eraldada kahjulikke kiirguspurskeid, samal ajal kui planeete, mis tiirlevad vanemaid tähti, on pikema aja jooksul allutatud kiirgusele. Tänu uue astronoomide paari uuringule on nüüd teada, et süsteem TRAPPIST-1 on kaks korda vanem kui Päikesesüsteem.

Uuring avaldatakse 2006 Astrofüüsikaline ajakiri pealkirja all „TRAPPIST-1 süsteemi ajastul“, juhatas seda San Burgo California ülikooli (UCSD) astronoom Adam Burgasser. Temaga liitus Jeti tõukejõu laboris NASA eksoplaneetide uurimise programmi (EEP) asetäitja programmiteadlane Eric Mamajek.

Koos vaatasid nad andmeid TRAPPIST-1 kinemaatika kohta (st kiirus, millega see galaktika keskpunkti tiirleb), selle vanus, magnetiline aktiivsus, tihedus, neeldumisjooned, pinna gravitatsioon, metallilisus ja tähevalgust mõjutavate kiiruste kiirus . Kõige selle põhjal leidsid nad, et TRAPPIST-1 on üsna vana, kuskil 5,4–9,8 miljardit aastat vana. See on kuni kaks korda vanem kui meie oma päikesesüsteem, mis moodustati umbes 4,5 miljardit aastat tagasi.

Need tulemused on vastuolus varasemate hinnangutega, mille kohaselt oli süsteem TRAPPIST-1 umbes 500 miljonit aastat vana. See põhines tõsiasjal, et oleks vaja olnud nii kaua, kui väikese massiga täht nagu TRAPPIST-1 (mille mass on umbes 8% meie Päikese massist) langeks väikseimale. Kuid mille vanuse ülempiir on pisut alla 10 miljardi aasta, võiks see tähesüsteem olla peaaegu sama vana kui Universum ise!

Nagu dr Burgasser NASA hiljutises pressiteates selgitas:

„Meie tulemused aitavad tõepoolest TRAPPIST-1 süsteemi arengut pidurdada, kuna süsteem peab olema püsinud miljardeid aastaid. See tähendab, et planeedid pidid koos arenema, muidu oleks süsteem juba ammu laiali vajunud. ”

Selle mõju võib asustatavusuuringute osas olla väga oluline. Ühel juhul on vanematel tähtedel nooremate tähtedega leevendust vähem. Burgasser ja Mamajek kinnitasid oma uuringust, et TRAPPIST-1 on teiste ülilahedate kääbustähtedega võrreldes suhteliselt vaikne. Kuna aga tähed ORAPPIST-1 orbiidi ümber on nii tähe lähedal, on nad sellel hetkel kokku puutunud miljardeid aastaid kestva kiirgusega.

Sellisena on võimalik, et enamik planeete, mis orbiidil TRAPPIST-1 tiirlevad - eeldavad kahe kõige kaugemat, g ja h - oleks tõenäoliselt nende atmosfääri ära riisunud - sarnaselt sellega, mis juhtus Marsi jaoks miljardeid aastaid tagasi, kui see kaotas oma kaitsva magnetvälja. See on kindlasti kooskõlas paljude hiljutiste uuringutega, milles jõuti järeldusele, et TRAPPIST-1 päikese aktiivsus ei soodusta elu ühelgi selle planeedil.

Kui mõned neist uuringutest käsitlesid TRAPPIST-1 tähetekke taset, siis teised uurisid magnetväljade rolli. Lõpuks jõudsid nad järeldusele, et TRAPPIST-1 oli liiga varieeruv ja et tema enda magnetväli oleks tõenäoliselt ühendatud oma planeetide väljadega, võimaldades täheosakestel voolata otse planeetide atmosfääri (võimaldades seega neid rohkem kergesti riisutud).

Kuid tulemused ei olnud täiesti halvad uudised. Kuna planeetide TRAPPIST-1 hinnanguline tihedus on madalam kui Maal, on võimalik, et neil on suures koguses lenduvaid elemente (st vesi, süsinikdioksiid, ammoniaak, metaan jne). See võis põhjustada paksu atmosfääri moodustumist, mis kaitses pindu rohke kahjuliku kiirguse eest ja jaotas soojuse ümber loodete poolt lukustatud planeetidele.

Paks atmosfäär võib samuti avaldada Veenusele sarnast mõju, luues põgenenud kasvuhooneefekti, mille tulemuseks oleks uskumatult paks atmosfäär ja äärmiselt kuumad pinnad. Sellistes tingimustes oleks iga miljard, mis neil planeetidel tekkis, olema miljardite aastate jooksul püsimiseks äärmiselt raske.

Veel üks positiivne asi, mida tuleb arvestada, on TRAPPIST-1 püsiv heledus ja temperatuur, mis on tüüpiline ka M-klassi (punane kääbus) tähtedele. Tähtede, nagu meie Päike, eluiga on hinnanguliselt 10 miljardit aastat (mis on peaaegu poole peal) ja nad kasvavad aja jooksul pidevalt heledamaks ja palavamaks. Seevastu arvatakse, et punased kääbused eksisteerivad koguni 10 triljonit aastat - palju kauem kui Universum on olemas olnud - ega muuda nende intensiivsust kuigi palju.

Arvestades aega, mis kulus keeruka elu ilmnemiseks Maal (üle 4,5 miljardi aasta), võis see pikaealisus ja järjepidevus muuta punaste kääbustähtede süsteemid parimaks pikaajaliseks panuseks elamiskõlblikkusele. See oli ühe hiljutise uuringu järeldus, mille viis läbi Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskuse (AAF) professor Avi Loeb. Ja nagu Mamajek selgitas:

“Päikesest palju massiivsemad tähed tarbivad kiiresti oma kütust, helenevad miljonite aastate jooksul ja plahvatavad kui supernoovad. Kuid TRAPPIST-1 on nagu aeglaselt põlev küünal, mis paistab umbes 900 korda kauem kui praegune universumi vanus. "

NASA on ka nende leidude üle põnevust avaldanud. "Need uued tulemused pakuvad kasulikku konteksti TRAPPIST-1 planeetide edaspidiste vaatluste jaoks, mis võiks anda meile suurepärase ülevaate sellest, kuidas planeedi atmosfäärid tekivad ja arenevad ning püsivad või mitte," ütles JPL-i eksoplaneetide teadlane Tiffany Kataria. Praegu piirduvad TRAPPIST-1 ja teiste läheduses asuvate tähesüsteemide kasutatavuse uuringud kaudsete meetoditega.

Lähiajal loodetakse järgmise põlvkonna missioonidel, nagu näiteks James Webbi kosmoseteleskoop, avalikustada lisateavet - näiteks kas nendel planeetidel on atmosfäär või mitte ja milline on nende koosseis. Samuti loodetakse, et tulevased vaatlused Hubble'i kosmoseteleskoobi ja Spitzeri kosmoseteleskoobiga parandavad meie arusaamist nendest planeetidest ja nende pinnalt võimalikest tingimustest.

Pin
Send
Share
Send