Taiteilijan kuva yhdestä seitsemästä planeetasta, jotka kiertävät punaista kääpiötä TRAPPIST-1, ja useat muut maailmat ovat näkyvissä lähempänä pientä, himmeää tähteä.
(Kuva: © N. Bartmann / spaceengine.org / ESO)
Läheisen tähden TRAPPIST-1 kiertävällä seitsemällä kallioisella planeetalla on paljon vettä, uusi tutkimus ehdottaa - ehkä liian paljon, jotta niistä tulisi hyviä vetoja elämälle.
Kaikissa TRAPPIST-1-maailmoissa on todennäköisesti satojen maapallon valtamerten vedenpinta pinnoillaan, ja kosteimmissa voi olla tutkimuksen mukaan yli tuhat kertaa enemmän tavaraa kuin planeetallamme.
Yllättäen, tämä ei todennäköisesti ole hieno uutinen TRAPPIST-1-järjestelmän elämäntapapotentiaalille, tutkimusryhmän jäsenet sanoivat. [Tapaa TRAPPIST-1: n 7 maapallon eksoplaneettaa]
"Liian suuri veden määrä voi olla huono asia", johtava kirjailija Cayman Unterborn, tutkijatohtori Arizonan osavaltion yliopiston maapallon ja avaruuden tutkimuksen koulussa, kertoi Space.com: lle. "TRAPPIST-1: t ovat mielenkiintoisia, mutta ei ehkä koko elämää varten."
TRAPPIST-1 on himmeä punainen kääpiötähti, joka sijaitsee noin 39 valovuoden päässä maasta. Tähtitieteilijät löysivät kolme tähtiä kiertävää planeettaa vuonna 2016, ja vielä neljä ilmoitettiin vuotta myöhemmin. Jokainen seitsemästä maailmasta - jotka tunnetaan nimellä TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g ja h - on suunnilleen samankokoinen kuin Maa. Ja kolmen vieraasta maailmasta (e, f ja g) ajatellaan olevan TRAPPIST-1: n "asuttavassa vyöhykkeessä" - siinä oikean oikean etäisyyden etäisyydellä, missä nestemäinen vesi voisi todennäköisesti esiintyä planeetan pinnalla.
TRAPPIST-1 on noin 2000 kertaa himmeämpi kuin aurinko, joten punaisen kääpiön asuttava alue on hyvin lähellä. Itse asiassa kaikki seitsemän TRAPPIST-1-planeettaa sijaitsevat lähempänä tähtiään kuin Mercury auringossa.
Kaikki TRAPPIST-1-planeetat löydettiin "kuljetusmenetelmällä"; useat eri instrumentit huomasivat pienet kirkkauspisarat, jotka aiheutuivat, kun maailmat ylittivät isäntähtään kasvot. Näiden laskujen suuruus paljasti maailmojen koot. Ja tähtitieteilijät ovat kyenneet arvioimaan planeettojen massat, vaikkakaan ei läheskään yhtä tarkasti, tutkimalla kuinka niiden kauttakulku on muuttunut ajan myötä. (Nämä variaatiot tapahtuvat vierekkäisten planeettojen vetäessä toisiaan painovoiman suhteen.)
Tämän massa- ja tilaustietojen ollessa kädessä Unterborn ja hänen tiiminsä käyttivät tietokonemalleja saadakseen paremman kuvan kuuden TRAPPIST-1-maailman koostumuksesta. (He eivät käsitelleet syrjäisintä planeettaa TRAPPIST-1h, koska siitä ei tiedetä tarpeeksi.)
Tämä mallityö ehdotti, että TRAPPIST-1 -järjestelmässä on kosteusgradientti. Sisäisimmät planeetat, b ja c, ovat todennäköisesti noin 10 prosenttia veden painosta, kun taas märät aineet muodostavat vähintään 50 prosenttia kaukaisimmista f ja g. Keskiplaneetit d ja e kuuluvat jonnekin väliin.
Kaikki nämä maailmat ovat sopusoinnussa märkä, jopa kaltevuuden alapäässä. Vertailun vuoksi, Maa on vain 0,2 prosenttia veden painosta. Itse asiassa TRAPPIST-1-planeetat ovat luultavasti "vesimaailmoja", joilla ei ole maata murtamaan tuulen ja aallon monotoniaa, Unterborn sanoi.
Jos näin on, niin todennäköisyys löytää elämä järjestelmästä ei ole suuri.
"Ilman paljaata maata tärkeimmät geokemialliset syklit, mukaan lukien hiilen ja fosforin poisto merenpohjavesisäiliöihin mantereen säästä, vaimentuvat, mikä rajoittaa biosfäärin kokoa", tutkijat kirjoittivat uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin tänään verkossa (maaliskuu). 19) Nature Astronomy -lehdessä. "Vaikka nämä planeetat voivat sinänsä asua pintavesien esiintymisen klassisessa määritelmässä, kaikki järjestelmästä havaitut biosignaatit eivät välttämättä ole täysin erotettavissa abioottisista, puhtaasti geokemiallisista lähteistä."
Ja kaikki tämä vesi saattaa sulkea joitain keskeisiä geologisia prosesseja, jotka voivat auttaa elämää saamaan jalanpinnan, Unterborn sanoi. Esimerkiksi maapallon vaipan kivet muuttuvat usein nestemäisiksi, kun ne ovat liikkuneet ylös matalamman paineen alueelle, missä niiden sulamispiste on alhaisempi. Mutta tällaista "dekompression sulamista" voi esiintyä harvoin, jos ollenkaan, TRAPPIST-1-maailmoissa, koska päällekkäisten globaalien valtamerten valtava paino nostaa vaippapaineita niin paljon.
Ilman sulaa kiveä lähellä pintaa ei voi olla tulivuoria (ainakaan sellaisia kuin olemme tottuneet tänne maan päällä). Ja ilman tulivuoria, lämpöä tarttuvilla kaasuilla, kuten hiilidioksidilla, voi olla vaikea päästä ilmakehään - mikä tarkoittaa, että TRAPPIST-1-planeetoille on voinut kohdistua "karkaava lumipallo" -ilmiö, Unterborn sanoi. [Galleria: Strangest Alien Planets]
Punaisten kääpiöiden ympäri kiertävät planeetat kohtaavat muita asuttamishaasteita, monet tutkijat ovat korostaneet. Esimerkiksi, jos nämä maailmat kiertävät niin tiukasti, että ne ovat asumisalueella, ne ovat melkein varmasti "vuoroveden lukittu", tarkoittaen, että ne näyttävät aina saman kasvot vanhemmalle tähtille. Joten tällaisten planeettojen toinen puoli voi kiehua kuumana, kun taas toinen on jäykkä. Tätä ongelmaa voitaisiin lieventää lämmin kiertävän paksu ilmakehän läsnäololla. Mutta punaiset kääpiöt laukaisevat paljon voimakkaita soihdut, jotka saattavat nopeasti poistaa irrotettavien alueiden maailmojen ilmapiirin.
Tällaisista asioista keskustellaan ja tutkitaan voimakkaasti, mikä ei ole yllättävää ottaen huomioon punaisten kääpiöiden esiintyvyys: Noin 75 prosenttia Linnunradan tähtistä on punaisia kääpiöitä, joten ne todennäköisesti satavat suurimman osan galaksin kiinteistöistä, asumiskelpoisia tai muuten.
Uusi tutkimus valaisee myös TRAPPIST-1-järjestelmän muodostumista ja kehitystä. Esimerkiksi, kaikki seitsemän planeettaa sijaitsevat tällä hetkellä ensisijaisen "lumen linjan" sisällä - pisteessä, jonka ulkopuolella se oli tarpeeksi kylmä, jotta vesi pysyi jäätyneenä maailmojen ollessa muodossa. Mutta joukkueen tulokset viittaavat siihen, että planeetat f, g ja h todella muodostuivat tämän rajan ulkopuolelle ja muuttivat sisäänpäin ajan myötä. Planeetat b ja c puolestaan yhdistyivät ensisijaisen lumen linjan sisään. (Ei ole selvää, missä TRAPPIST-1d ja e syntyivät tämän linjan suhteen, jonka tutkijoiden mukaan todennäköisesti sijaitsi jossain vastasyntyneiden maailmojen c ja f välillä.)
Kaiken kaikkiaan tutkimus osoittaa, että punaisten kääpiöjärjestelmien, kuten TRAPPIST-1: n, ei pidä ajatella olevan vain omien aurinkokuntiemme pienoisversioita, Unterborn sanoi; niiden planeetat voivat muodostua hiukan eri tavoin ja / tai hiukan eri aikatauluihin.
"Mielestäni sen ymmärtäminen planeetan muodostumisen ja evoluution näkökulmasta on - varsinkin suurelle yleisölle - paljon tehokkaampi tapa myydä TRAPPIST-1 kuin elämä", hän sanoi. "Kukaan ei halua olla märkä viltti, joka sanoo:" No, oikeastaan, he eivät ole niin suuria elämää varten. " Mutta ne ovat todella mielenkiintoisia, ja meidän on tiedettävä nämä asiat ymmärtääksemme planeettoja, joilla todennäköisesti on elämää. "
