Kiedy w końcu znajdziemy życie gdzieś poza Ziemią, będzie to koniec długich poszukiwań. Życie prawdopodobnie nie ogłosi nam swojej obecności, będziemy musieli podążać długim łańcuchem wskazówek, aby ją znaleźć. Jak mówią naukowcy, na początku tego łańcucha wskazówek jest woda.
Odkrycie systemu TRAPPIST-1 w zeszłym roku wywołało wiele emocji. 7 planet krążących wokół gwiazdy TRAPPIST-1, zaledwie 40 lat świetlnych od Ziemi. W tym czasie astronomowie uważali, że przynajmniej niektóre z nich są podobne do Ziemi. Ale teraz nowe badanie pokazuje, że niektóre planety mogą pomieścić więcej wody niż Ziemia. Około 250 razy więcej.
To nowe badanie koncentruje się na gęstości 7 planet TRAPPIST-1. Próba ustalenia, że gęstość jest trudnym zadaniem, wymagała zaangażowania niektórych potęg w świecie teleskopów. W badaniu wykorzystano Spitzer Space Telescope, Kepler Space Telescope i SPECULOOS (Search for planet Planetable EClipsing ULtra-cOOl Stars) w Obserwatorium Paranal ESO.
W tym badaniu obserwacje z trzech teleskopów poddano złożonemu modelowaniu komputerowemu w celu określenia gęstości 7 planet TRAPPIST. W rezultacie wiemy teraz, że wszystkie są w większości wykonane ze skały i że niektóre z nich mogą stanowić 5% masy wody. (Ziemia stanowi tylko około 0,02% masy wody).
Znalezienie gęstości tych planet nie było łatwe. Aby to zrobić, naukowcy musieli określić zarówno masę, jak i rozmiar. Planety TRAPPIST-1 znaleziono za pomocą metody tranzytowej, w której światło gwiazdy macierzystej zanika, gdy planety przechodzą między ich gwiazdą a nami. Metoda tranzytu daje nam całkiem niezłe wyobrażenie o wielkości planet, ale to wszystko.
O wiele trudniej jest znaleźć masę, ponieważ planety o różnych masach mogą mieć te same orbity i nie możemy ich rozróżnić. Ale w systemach wieloplanetarnych, takich jak TRAPPIST-1, istnieje sposób.
Gdy planety krążą wokół gwiazdy TRAPPIST-1, bardziej masywne planety bardziej niż lżejsze zaburzają orbity innych planet. To zmienia czas tranzytu. Według zespołu efekty te są „skomplikowane i bardzo subtelne”, a określenie ich gęstości wymagało dużo obserwacji i pomiaru czasu transportu - oraz bardzo złożonego modelowania komputerowego.
Główny autor, Simon Grimm, wyjaśnia, jak to się stało: „Planety TRAPPIST-1 są tak blisko siebie, że kolidują ze sobą grawitacyjnie, więc czasy, w których przelatują przed gwiazdą, nieznacznie się przesuwają. Przesunięcia te zależą od mas planet, ich odległości i innych parametrów orbitalnych. Za pomocą modelu komputerowego symulujemy orbity planet, aż obliczone tranzyty zgadzają się z obserwowanymi wartościami, a tym samym uzyskują masy planet. ”
Po pierwsze, to badanie nie wykryło wody. Wykrył materiał lotny, który jest prawdopodobnie woda.
Niezależnie od tego, czy potwierdziły obecność wody, są to nadal bardzo ważne wyniki. Jesteśmy dobrzy w znajdowaniu egzoplanet, a następnym krokiem jest określenie właściwości każdej atmosfery, która ma egzoplanety.
Członek zespołu, Eric Agol, komentuje znaczenie: „Celem badań egzoplanet od pewnego czasu było zbadanie składu planet podobnych do Ziemi pod względem wielkości i temperatury. Odkrycie TRAPPIST-1 i możliwości obiektów ESO w Chile oraz kosmicznego teleskopu Spitzer NASA na orbicie umożliwiły nam to - dając nam pierwszy wgląd w to, z czego zbudowane są egzoplanety wielkości Ziemi! ”
To badanie nie mówi nam, czy któraś z planet TRAPPIST ma na nich życie, a nawet czy nadają się do zamieszkania. To tylko kolejny krok na drodze do, mam nadzieję, pewnego dnia, znalezienia gdzieś życia. Brice-Olivier Demory z University of Bern powiedział: „Gęstości, choć ważne wskazówki dotyczące składu planet, nie mówią nic o zamieszkaniu. Nasze badanie jest jednak ważnym krokiem naprzód, ponieważ wciąż badamy, czy planety te mogą podtrzymywać życie. ”
Oto, co ustalili badania na temat różnych planet w systemie TRAPPIST:
- TRAPPIST 1-b i 1c są dwiema najbardziej wewnętrznymi planetami i prawdopodobnie mają skaliste rdzenie i otoczone są atmosferami znacznie grubszymi niż Ziemia.
- TRAPPIST-1d jest najlżejszą z planet o masie około 30 procent masy Ziemi. Nie jesteśmy pewni, czy ma dużą atmosferę, ocean czy warstwę lodu.
- TRAPPIST-1e to trochę niespodzianka. To jedyna planeta w systemie nieco gęstsza od Ziemi. Może mieć gęstszy żelazny rdzeń i niekoniecznie ma grubą warstwę atmosfery, oceanu lub lodu. TRAPPIST-1e jest tajemnicą, ponieważ wydaje się być o wiele bardziej rockowy niż reszta planet. Jest najbardziej podobny do Ziemi pod względem wielkości, gęstości i ilości promieniowania, jakie otrzymuje od swojej gwiazdy.
- TRAPPIST-1f, gh mogą mieć zamarznięte powierzchnie. Jeśli mają cienką atmosferę, prawdopodobnie nie zawierają ciężkich cząsteczek, które znajdziemy na Ziemi, takich jak dwutlenek węgla.
System TRAPPIST-1 będzie badany przez bardzo długi czas. Obiecuje, że będzie jednym z pierwszych celów dla Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (mamy nadzieję). Jest to bardzo intrygujący system i niezależnie od tego, czy którąkolwiek z planet uważa się za nadającą się do zamieszkania, studiowanie ich nauczy nas wiele o poszukiwaniu wody , mieszkalność i życie.
