Euroopan eteläisen observatorion (ESO) tähtitieteilijät ilmoittivat helmikuussa 2017 löytävänsä seitsemän kallioista planeettaa läheisen TRAPPIST-1-tähden ympärille. Paitsi, että tämä oli tähän mennessä suurin maapallon kaltaisten planeettojen määrä, joka on löydetty yhdestä tähtijärjestelmästä, uutisia vahvisti myös se, että kolmesta näistä planeetoista havaittiin kiertävän tähtien asuttavalla alueella.
Siitä lähtien on tehty useita tutkimuksia varmistaakseen todennäköisyyden, että nämä planeetat ovat todella asutettavissa. Kiitos kansainvälistä tutkijaryhmää, joka käytti Hubble-avaruuskaukoputki Jotta voimme tutkia järjestelmän planeettoja, meillä on nyt ensimmäiset johtolangat siitä, onko vettä (keskeinen ainesosa elämälle sellaisena kuin tiedämme sen) missä tahansa TRAPPIST-1: n kallioisessa maailmassa.
Ryhmän tutkimus, jonka otsikko on ”TRAPPIST-1-eksoplaneettien korkean energian säteilytyksen ja vesipitoisuuden ajallinen kehitys”, ilmestyi äskettäin Hubble sivusto. Sveitsin tähtitieteilijän Vincent Bourrierin johdolla observatoriosta l'Université de Genève, ryhmä luottaa Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph -laitteeseen (STIS) tutkiakseen ultraviolettisäteilyn määrää, jota kukin TRAPPIST-1-planeetasta vastaanottaa.
Kuten Bourrier selitti Hubble-lehdistötiedotteessa, tämä auttoi heitä määrittämään järjestelmän seitsemän planeetan vesipitoisuus:
”Ultraviolettisäteily on tärkeä tekijä planeettojen ilmakehän evoluutiossa. Kuten omassa ilmakehässämme, jossa ultravioletti auringonvalo hajottaa molekyylit toisistaan, ultravioletti tähtivalo voi hajottaa eksoplaneettojen ilmakehän vesihöyryn vetyksi ja happeksi. "
Kuinka ultraviolettisäteily on vuorovaikutuksessa planeetan ilmakehän kanssa, on tärkeätä arvioitaessa maapallon mahdollista elinkykyä. Kun taas alhaisemman energian UV-säteily aiheuttaa fotodissosiaatiota, prosessi, jossa vesimolekyylit hajoavat happea ja vetyä, äärimmäiset ultravioletti (XUV-säteily) ja röntgensäteet aiheuttavat planeetan ylemmän ilmakehän kuumenemisen - mikä aiheuttaa vedyn ja hapen paeta.
Koska vety on happea kevyempi, se häviää helpommin avaruuteen, jossa sen spektrit voidaan havaita. Tätä juuri Bourrier ja hänen tiiminsä tekivät. Tarkkailemalla TRAPPIST-1-planeettojen spektriä vedyn menetysmerkkien varalta, joukkue pystyi tehokkaasti mittaamaan niiden vesipitoisuuden. He havaitsivat, että TRAPPIST-1: n lähettämä UV-säteily viittaa siihen, että sen planeetat olisivat menettäneet aika paljon vettä historiansa aikana.
Tappiot olivat vakavimpia sisimmille planeetoille - TRAPPIST-1b ja 1c -, jotka saavat suurimman osan UV-säteilystään tähdestään. Itse asiassa ryhmä arvioi, että nämä planeetat olisivat voineet menettää yli 20 Maan valtameren arvoista vettä järjestelmän historian aikana - jonka arvioidaan olevan 5,4–9,8 miljardia vuotta vanha. Toisin sanoen nämä sisemmät planeetat olisivat luuja kuivat ja ehdottomasti steriilejä.
Nämä samat havainnot viittaavat kuitenkin myös siihen, että järjestelmän ulkopinnat ovat menettäneet huomattavasti vähemmän vettä ajan myötä, mikä voi tarkoittaa, että niiden pinnalla on edelleen runsaasti määriä. Tähän kuuluvat kolme planeettaa, jotka ovat tähden asuttamisvyöhykkeellä - TRAPPIST-1e, f ja g -, mikä osoittaa, että nämä planeetat voisivat olla asuttavat loppujen lopuksi.
Näitä havaintoja tukevat lasketut veden menetykset ja geofysikaaliset veden vapautumisnopeudet, mikä myös tukee ajatusta, että massiivisimmat ja syrjäisimmät planeetat ovat säilyttäneet suurimman osan vedestään ajan myötä. Nämä havainnot ovat erittäin merkittäviä, koska ne osoittavat edelleen, että ilmakehän paeta ja evoluutio liittyvät läheisesti TRAPPIST-1-järjestelmän planeetoihin.
Tulokset ovat myös rohkaisevia, koska aikaisemmat tutkimukset, joissa tarkasteltiin ilmakehän häviämistä tässä järjestelmässä, antoivat melko synkkän kuvan. Näitä ovat ne, jotka osoittivat, että TRAPPIST-1 kokee liian paljon leimahduksia, että jopa rauhalliset punaiset kääpiöt altistavat heidän planeettaansa voimakkaalle säteilylle ajan myötä ja että TRAPPIST-1: n ja vastaavien planeettojen välinen etäisyys tarkoittaisi, että aurinkotuuli laskeutuisi suoraan heidän ilmapiiriään.
Toisin sanoen, nämä tutkimukset herättävät epäilyksiä siitä, kykenevätkö M-tyypin (punaisen kääpiön) kiertävät tähdet säilyttämään ilmakehänsä ajan myötä - vaikka niillä olisi maapallomainen ilmapiiri ja magnetosfääri. Kuten Mars, tämä tutkimus osoitti, että aurinkotuulen aiheuttama ilmakehän poistaminen muuttaisi väistämättä niiden pinnat kylmiksi, kuivuneiksi ja elottomiksi.
Lyhyesti sanottuna, tämä on yksi harvoista hyvistä uutisista, joita olemme vastaanottaneet sen jälkeen, kun TRAPPIST-1 -järjestelmässä seitsemän planeettaa (ja kolme potentiaalisesti asuttavaa) ilmoitettiin ensimmäistä kertaa. Se on myös positiivinen osoitus punaisten kääpiöiden tähtijärjestelmien asumiskelpoisuudesta. Viime vuosina monet näistä vaikuttavista eksoplaneettojen löytöistä on tapahtunut punaisten kääpiötähteiden ympärillä - ts. Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b ja Gliese 682c.
Kun otetaan huomioon sellaisten kivisten planeettojen lukumäärä, jotka on havaittu kiertävän tämän tyyppisiä tähtiä, ja tosiasia, että ne ovat yleisimpiä maailmankaikkeudessa (joiden osuus tähdestä on vain Linnunradan tähdessä 70%) - tietäen, että ne voisivat tukea asuttavia planeettoja on varmasti tervetullut! Mutta tietysti Bourrier ja hänen kollegansa korostavat, että tutkimus ei ole ratkaiseva, ja tarvitaan lisätutkimuksia sen selvittämiseksi, onko jokin TRAPPIST-1-planeetoista todella vesinen.
Kuten Bourieer totesi, tähän liittyy todennäköisesti seuraavan sukupolven kaukoputket:
"Vaikka tuloksemme viittaavat siihen, että ulkoiset planeetat ovat parhaita ehdokkaita etsimään vettä tulevan James Webbin avaruusteleskoopin avulla, ne korostavat myös teoreettisten tutkimusten ja täydentävien havaintojen tarvetta kaikilla aallonpituuksilla TRAPPIST-1-planeettojen ja heidän mahdollinen asumiskelpoisuutensa. ”
Kiviset planeetat yleisimmän tähtityypin ympärillä, mahdollisuus pitää vettä ja 1 000 miljardia potentiaalista planeettaa pelkästään Linnunradan galaksissa. Yksi asia on varma: James Webbin avaruusteleskooppi saa kätensä täyteen, kun se otetaan käyttöön lokakuussa 2018!
Ja muista tutustua myös tähän TRAPPIST-1-järjestelmän animaatioon, L. Calçadan ja ESOn suosituksella:
