OGROMNE WIEŚCI, SIEDEM ŚWIATóW WIELKOŚCI ZIEMI KRĄŻĄCYCH WOKóŁ CZERWONEGO KARŁA, TRZY W STREFIE ZAMIESZKAŁEJ

Send

W tej z pewnością największej wiadomości od czasu rozpoczęcia poszukiwań egzoplanet NASA ogłosiła dzisiaj odkrycie systemu siedmiu egzoplanet krążących wokół pobliskiej gwiazdy TRAPPIST-1. Odkryte przez zespół astronomów wykorzystujących dane z teleskopu TRAPPIST w Chile i kosmicznego teleskopu Spitzer, odkrycie to jest szczególnie ekscytujące, ponieważ uważa się, że wszystkie te planety są wielkości Ziemi i są ziemskie (tj. Skaliste).

Ale najbardziej ekscytujący jest fakt, że trzy z tych skalistych egzoplanet krążą wokół strefy zamieszkania gwiazdy (inaczej „Strefa Złotowłosa”). Oznacza to w efekcie, że planety te mogą mieć ciekłą wodę na swoich powierzchniach, a zatem mogą podtrzymywać życie. Jeśli chodzi o odkrycia planet pozasłonecznych, nie ma to precedensu, a odkrycie zapowiada nowy wiek w poszukiwaniu życia poza naszym Układem Słonecznym.

Zespołem odkrycia kierował Michael Gillon, astronom z University of Liege w Belgii. Korzystając z teleskopu The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) w Obserwatorium La Silla Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, on i jego koledzy po raz pierwszy zauważyli obecność trzech planet w systemie TRAPPIST-1 w maju 2016 r.

Zespół dokonał obserwacji tego układu gwiezdnego - który znajduje się około 39 lat świetlnych od Ziemi w kierunku konstelacji Wodnika - od września do grudnia 2015 roku. Odkrycia tego dokonano natychmiast za pomocą kilku naziemnych teleskopów, w tym m.in. Bardzo Duży Teleskop ESO i Teleskop Kosmiczny Spitzera.

Dane z tych badań potwierdziły istnienie dwóch z tych planet i ujawniły pięć kolejnych - co czyni je największym znaleziskiem wokół pojedynczej gwiazdy w historii polowań na egzoplanety. Opierając się na danych Spitzera, dr Gillon i jego zespół byli również w stanie uzyskać dokładne informacje o planetach przy użyciu metody tranzytu. Mierząc okresowe zapady jasności TRAPPIST-1 (od przejścia planety przed nią), byli w stanie zmierzyć swoje rozmiary, masy i gęstości.

Jest to szczególnie ważne przy badaniu egzoplanet. Pozwala nie tylko naukowcom dokonywać dokładnych ocen składu planety (tj. Czy jest ona kamienista, lodowa czy gazowa), ale ma kluczowe znaczenie dla ustalenia, czy planeta nadaje się do zamieszkania. Był to również pierwszy przypadek, w którym za pomocą tej metody nałożono dokładne ograniczenia na masy i promienie egzoplanet.

Następnie przeprowadzono badanie obserwacyjne za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA, aby zbadać trzy najgłębsze planety i poszukać oznak wodoru i helu - podpisów chemicznych, które wskazywałyby, że planety są gazowymi gigantami. Hubble nie wykrył żadnych dowodów na obecność wodoru i helu, co tylko potwierdziło, że te planety mają charakter skalisty.

Innym ekscytującym aspektem tego wszystkiego jest to, że te siedem egzoplanet - które są jednymi z najlepszych kandydatów na warunki do zamieszkania - są wystarczająco blisko Ziemi, aby ściśle badać. Jak powiedział Michael Gillon, główny autor artykułu i główny badacz badania egzoplanet TRAPPIST na Uniwersytecie w Liege, w komunikacie prasowym NASA:

„Siedem cudów TRAPPIST-1 to pierwsze planety wielkości Ziemi, które znaleziono na orbitach tego rodzaju gwiazdy. Jest to także najlepszy jak dotąd cel do badania atmosfer potencjalnie zamieszkałych światów wielkości Ziemi ”.

Nikole Lewis, współprzewodniczący badania Hubble'a i astronom z Space Telescope Science Institute, był również obecny na konferencji prasowej NASA, na której ogłoszono wyniki badań. Tam podzieliła się informacjami uzyskanymi przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. I jak wyjaśniła, z trzech światów znajdujących się w strefie zamieszkiwanej - TRAPPIST-1e, f i g - wszystkie doświadczają warunków bardzo podobnych do tego, czego doświadczamy tutaj na Ziemi.

TRAPPIST-1e jest najbardziej wewnętrzną z trzech egzoplanet. Jest bardzo zbliżony do Ziemi i otrzymuje mniej więcej tyle samo światła co Ziemia - co oznacza, że temperatury prawdopodobnie będą bardzo zbliżone do ziemskich. Tymczasem TRAPPIST-1f jest światem potencjalnie bogatym w wodę, który prawdopodobnie będzie miał taki sam rozmiar jak Ziemia. Ma 9-dniową orbitę i otrzymuje mniej więcej tyle samo światła słonecznego co Mars.

Najbardziej zewnętrzną częścią planety nadającej się do zamieszkania jest trapista 1g. Z promieniem, który jest o 13% większy niż promień Ziemi, jest to największa planeta w systemie i odbiera mniej więcej tyle samo światła, co ciało umieszczone między Marsem a Pasem Asteroid. Pomiędzy tymi trzema egzoplanetami i czterema innymi w układzie astronomowie mają teraz wielu kandydatów w ramach tego samego układu gwiezdnego, aby zbadać, jak mogą wyglądać potencjalnie zamieszkiwane światy.

Podczas briefingu prasowego NASA dr Gillon podkreślił, dlaczego odkrycie tego systemu jest dużym dobrodziejstwem dla astronomów i planetologów. Nie tylko po raz pierwszy odkryto tak wiele egzoplanet wokół tej samej gwiazdy, ale fakt, że jest to czerwony karzeł - klasa małych, chłodniejszych, ciemniejszych gwiazd - jest szczególnie zachęcająca.

W porównaniu z innymi klasami, czerwone karły (znane również jako gwiazdy klasy M) są najczęstszym typem gwiazdy we Wszechświecie - stanowią około 70% gwiazd w samej naszej galaktyce. Ponadto system TRAPPIST-1 jest raczej wyjątkowy. Jak wyjaśnił Gillon, planety są wystarczająco blisko siebie, aby oddziaływać grawitacyjnie ze sobą. Ich bliskość stworzyłaby również doskonałe możliwości oglądania dla osoby stojącej na powierzchni jednego z nich.

„Planety są wystarczająco blisko siebie” - powiedział - „gdybyś znalazł się na powierzchni jednej z nich, miałbyś wspaniały widok na pozostałe. Zobaczysz je nie tak, jak widzimy Wenus lub Marsa z Ziemi (jako jasne gwiazdy), ale jak widzimy Księżyc. Byłyby tak duże lub większe niż Księżyc. ”

W nadchodzących tygodniach i miesiącach NASA planuje jeszcze więcej śledzić ten system planet. W tej chwili teleskop kosmiczny Keplera bada układ, przeprowadzając pomiary drobnych zmian jasności gwiazdy w wyniku przelotu planet. Działając jako misja K2, obserwacje statku kosmicznego pozwolą astronomom udoskonalić właściwości znanych planet, a także poszukać dodatkowych planet w systemie.

W międzyczasie dr Gillon i jego zespół będą używać naziemnych teleskopów do przeszukiwania 1000 najbliższych bardzo chłodnych gwiazd karłowatych, aby sprawdzić, czy one również mają układy wieloplanetowe. Nikole Lewis wskazała, że Hubble będzie przeprowadzał dalsze obserwacje TRAPPIST-1 w celu uzyskania informacji o atmosferze planet.

Badania te określą, które gazy składają się na atmosferę, ale będą również poszukiwać charakterystycznych oznak tych, które wskazują na obecność życia organicznego - tj. Metanu, ozonu, tlenu itp.

„System TRAPPIST-1 zapewnia jedną z najlepszych okazji w następnej dekadzie do badania atmosfery wokół planet wielkości Ziemi” - powiedziała. „Badania te nie tylko dadzą nam znać, jeśli którakolwiek z tych planet ma atmosferę sprzyjającą życiu, ale także wiele nam powiedzą o procesach formowania i ewolucji powierzchni - które są również kluczowymi czynnikami decydującymi o zamieszkaniu. ”

Kosmiczny Teleskop Spitzer będzie również szkolony w tym systemie, aby uzyskać dalsze informacje o atmosferze planet. Oprócz poszukiwania wskaźników biologicznych (takich jak gaz tlenowy, ozon i metan), będzie także próbował określić zawartość gazów cieplarnianych w atmosferach - co pomoże nałożyć dodatkowe ograniczenia na temperatury powierzchni planet.

Ponadto oczekuje się, że misje nowej generacji - takie jak James Webb Telescope - odegrają istotną rolę w zdobywaniu dodatkowych informacji na temat tego systemu. Jak wyjaśniła Sara Seager - profesor planetologii i fizyki w MIT - w trakcie odprawy odkrycie systemu z wieloma potencjalnie zamieszkałymi planetami było gigantycznym, przyspieszonym krokiem naprzód w poszukiwaniu życia poza naszym Układem Słonecznym.

„Złotowłosa ma kilka sióstr”, jak to ujęła. „Niesamowity system taki jak ten pozwala nam wiedzieć, że istnieje wiele innych światów ożywionych. Ten system gwiezdny jest prawdziwym laboratorium do badania gwiazd krążących wokół bardzo chłodnych, bardzo słabych gwiazd. Możemy przetestować wiele teorii na temat tych światów, zamkniętych pod względem pływów i ilości promieniowania pochodzącego od gwiazdy macierzystej. ”

Thomas Zurbuchen - zastępca administratora Dyrekcji Misji Naukowej NASA - był również obecny podczas odprawy. Oprócz wyrażenia, że był to pierwszy raz dla NASA i łowców egzoplanet na całym świecie, wyraził także, jak ekscytujące było to w kontekście poszukiwania życia poza Układem Słonecznym:

„Odkrycie to może być znaczącym elementem układanki polegającej na znalezieniu warunków mieszkaniowych, miejsc sprzyjających życiu. Odpowiedź na pytanie „czy jesteśmy sami” jest najwyższym priorytetem naukowym, a znalezienie tak wielu planet po raz pierwszy w strefie zamieszkałej jest niezwykłym krokiem w kierunku tego celu ”.