2017. aasta veebruaris teatasid Euroopa Lõunavaatluskeskuse (ESO) astronoomid seitsme kivise planeedi avastamisest lähedalasuva tähe TRAPPIST-1 ümber. See ei olnud mitte ainult seniajani suurim tähesüsteemis ühe maakera sarnaste planeetide arv, vaid ka uudise tugevdas asjaolu, et kolm neist planeetidest leiti orbiidil tähe asustatavas tsoonis.
Pärast seda aega on tehtud mitmeid uuringuid, et teha kindlaks tõenäosus, et need planeedid on tegelikult elamiskõlblikud. Tänu rahvusvahelisele teadlaste meeskonnale, kes kasutas Hubble'i kosmoseteleskoop süsteemi planeetide uurimiseks on meil nüüd esimesed vihjed selle kohta, kas vesi (mis on meie elu peamine koostisosa) eksisteerib TRAPPIST-1 kivistes maailmades või mitte.
Meeskonna uuring pealkirjaga “TRAPPIST-1 eksoplaneetide suure energiaga kiiritamise ja veesisalduse ajaline areng” ilmus hiljuti Hubble sait. Šveitsi astronoomi Vincent Bourrier 'juhtimisel vaatluskeskusest de l’Université de Genève tugines meeskond Hubble'i kosmoseteleskoobi kujutise spektrograafile (STIS), et uurida ultraviolettkiirguse kogust, mida kõik TRAPPIST-1 planeedid saavad.
Nagu Bourrier selgitas Hubble'i pressiteates, aitas see neil kindlaks teha süsteemi seitsme planeedi veesisalduse:
„Ultraviolettkiirgus on oluline tegur planeetide atmosfääri evolutsioonis. Nagu meie endi atmosfääris, kus ultraviolettkiirguse käes päikesevalgus purustab molekulid, võib ultraviolettkiirguse tähtvalgus purustada eksoplaneetide atmosfääri veeauru vesiniks ja hapnikuks. "
Planeedi võimaliku asustatavuse hindamisel on oluline, kuidas ultraviolettkiirgus mõjutab planeedi atmosfääri. Kui madalama energiasisaldusega UV-kiirgus põhjustab fotodissotsiatsiooni, siis protsess, kus veemolekulid lagunevad hapnikuks ja vesinikuks, äärmuslikud ultraviolettkiired (XUV-kiirgus) ja röntgenikiired soojendavad planeedi ülemist atmosfääri - mis põhjustab vesiniku ja hapniku põgeneda.
Kuna vesinik on hapnikust kergem, läheb see kergemini ruumi, kus selle spektrit saab jälgida. Täpselt nii tegi Bourrier ja tema meeskond. Jälgides TRAPPIST-1 planeetide spektrit vesiniku kadumise märkide suhtes, suutis meeskond tõhusalt mõõta nende veesisaldust. Nad leidsid, et TRAPPIST-1 kiirgav UV-kiirgus viitab sellele, et selle planeedid võisid ajaloo jooksul kaotada üsna palju vett.
Kaod olid kõige tõsisemad kõige sisemiste planeetide - TRAPPIST-1b ja 1c - jaoks, mis saavad tähelt kõige rohkem UV-kiirgust. Tegelikult on meeskonna hinnangul võinud need planeedid süsteemi ajaloo jooksul kaotada enam kui 20 Maa ookeani väärtuses vett - see on hinnanguliselt 5,4–9,8 miljardit aastat vana. Teisisõnu, need siseplaneedid oleksid luukoekuivad ja kindlasti steriilsed.
Kuid need samad leiud viitavad ka sellele, et süsteemi välimised planeedid on aja jooksul kaotanud oluliselt vähem vett, mis võib tähendada, et nende pinnal on endiselt ohtralt koguseid. See hõlmab kolme planeeti, mis asuvad tähe asustatavas tsoonis - TRAPPIST-1e, f ja g -, mis näitab, et need planeedid võivad olla elamiskõlblikud.
Neid leide tugevdavad arvutatud veekadu ja geofüüsikalised vee eraldumise kiirused, mis samuti toetavad ideed, et massiivsematel ja äärepoolsematel planeetidel on aja jooksul säilinud suurem osa veest. Need leiud on väga olulised, kuna need näitavad veelgi, et atmosfääri põgenemine ja evolutsioon on TRAPPIST-1 süsteemi planeetidel tihedalt seotud.
Samuti on leiud julgustavad, kuna varasemate uuringutega, milles käsitleti atmosfääri kadu selles süsteemis, tehti üsna sünge pilt. Nende hulka kuuluvad need, mis osutasid, et TRAPPIST-1 kogeb liiga palju ägenemist, et isegi rahulikud punased kääbused mõjutavad nende planeete aja jooksul intensiivse kiirgusega ning et TRAPPIST-1 ja selle vastavate planeetide vaheline kaugus tähendaks, et päikesetuul ladestub otse nende atmosfääri.
Teisisõnu, need uuringud seavad kahtluse alla, kas M-tüüpi (punase kääbuse) orbiidil olevad tähed suudavad aja jooksul oma atmosfääri säilitada - isegi kui neil oleks Maa-sarnane atmosfäär ja magnetosfäär. Nagu Mars, näitas see uurimus, et päikesetuule põhjustatud atmosfääri eemaldamine muudab nende pinnad paratamatult külmaks, kuivatuks ja elutuks.
Lühidalt, see on üks vähestest headest uudistest, mida oleme saanud, sest esmakordselt teatati süsteemis TRAPPIST-1 seitsme planeedi olemasolust (ja kolme potentsiaalselt asustatavast planeedist). See on ka positiivne märk punaste kääbus-tähesüsteemide kasutatavuse kohta. Viimastel aastatel on paljud neist muljetavaldavatest eksoplaneetide leidudest toimunud punaste kääbustähtede ümber - st Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b ja Gliese 682c.
Arvestades seda tüüpi tähtede ümber tiirlevate kiviste planeetide arvu - ja asjaolu, et need on universumis kõige levinumad (moodustavad ainult Linnuteel 70% tähtedest) - teades, et nad võiksid elamiskõlblikke planeete toetada on kindlasti teretulnud! Kuid muidugi rõhutavad Bourrier ja tema kolleegid, et uuring pole lõplik ja selleks, et teha kindlaks, kas mõni TRAPPIST-1 planeet on tegelikult vesine, on vaja täiendavaid uuringuid.
Nagu Bourieer märkis, hõlmab see tõenäoliselt järgmise põlvkonna teleskoope:
„Ehkki meie tulemused näitavad, et välimised planeedid on eelseisva James Webbi kosmoseteleskoobiga parimad kandidaadid vee otsimiseks, rõhutavad nad ka vajadust teoreetiliste uuringute ja täiendavate vaatluste järele kõigil lainepikkustel, et määrata kindlaks TRAPPIST-1 planeetide olemus ja nende võimalikku elamiskõlblikkust. ”
Kiviktaimlad kõige tavalisema tähetüübi ümber, potentsiaal säilitada vett ja 1 000 miljardit potentsiaalset planeeti ainult Linnutee galaktikas. Üks on kindel: James Webbi kosmoseteleskoop saab oma käed täis, kui see 2018. aasta oktoobris kasutusele võetakse!
Ja kindlasti tutvuge ka selle süsteemi TRAPPIST-1 animatsiooniga, L. Calçada ja ESO nõusolekul:
