Taiteilijan luovutus TRAPPIST-1 -järjestelmästä (ei mittakaavassa). Uusi tutkimus osoittaa, että asuttamisvyöhykkeen kolmella planeetalla ei näytä olevan vetyä, mikä tarkoittaa, että niiden ilmapiiri voisi olla samanlainen kuin kallioisten planeettojen, vaikka se ei takaa, että ne ovat asutettavissa.
(Kuva: © NASA ja JPL / Caltech)
TRAPPIST-1-tähtijärjestelmässä asuu seitsemän maapallon kokoista planeettaa, ja uusi tutkimus osoittaa, että 3 näiden planeettojen ilmakehästä näyttää samanlaiselta kuin ilmakehä, jota löytyy kallioisilta planeetoilta, kuten Venus tai Mars.
Tähtitieteilijät kohdistivat Hubble-avaruuskaukoputken avulla TRAPPIST-1-järjestelmän planeettoja, jotka sijaitsevat tähtien "asumisalueella" tai alueella, jolla lämpötilat saattavat olla sopivia nestemäisen veden sijoittamiseen planeetan pinnalle - kriittinen aineosa elämälle kuten mekin tietävät sen.
Tutkijat käyttivät Hubblea vedyn etsimiseen, eivätkä löytäneet suurta määrää kaasua kolmesta karkeasti maapallon kokoisesta eksoplaneetasta: TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e ja TRAPPIST-1f. (Asettamisvyöhykkeen neljäs planeetta, TRAPPIST-1g, vaatii lisää havaintoja sen vetykoostumuksen arvioimiseksi NASA: n lausunnon mukaan.) [Exoplanet Tour: Tutustu TRAPPIST-1: n seitsemään maapallon planeettaa]
Vety toimii kasvihuonekaasuna, joka vangitsee lämpöä planeetan ilmakehään. Asuinvyöhykkeellä olevien planeettojen vetyrikas ilmapiiri tekisi pinnasta erittäin kuuman ja epäystävällisen elämää varten. Vetyä on runsaammin maapallon aurinkojärjestelmän kaasumaisissa planeetoissa verrattuna kallioisiin planeettoihin. Esimerkiksi Neptuuneilla on erittäin "turvonnut" vetyrikas ilmapiiri lausunnon mukaan. Vedyn puute tarkoittaa, että on mahdollista, että TRAPPIST-1-planeetoilla on ilmakehät, jotka ovat "matalat ja rikkaita raskaammista kaasuista, kuten maapallon ilmakehässä esiintyviä, kuten hiilidioksidi, metaani ja happi."
Hubble's Wide Field Camera 3: n spektroskopisten havaintojen mukaan näillä kolmella TRAPPIST-1-planeetalla näyttää olevan vähän vetyä, mutta tutkimuksen kirjoittajat sanoivat, että on mahdollista, että planeettaympäristö sisälsi vetyä pian muodostumisensa jälkeen. Tämä viittaa siihen, että planeettojen ilmakehä on koostumukseltaan läheisempi kuin Maan aurinkojärjestelmän suurempien kivisten planeettojen: Venuksen, Maan ja Marsin.
Kaikki seitsemän TRAPPIST-1-planeettaa kiertävät lähempänä vanhempaa tähttään TRAPPIST-1 kuin Mercury kiertää aurinkoa. Koska TRAPPIST-1 on himmeä punainen kääpiötähti, sen asuttava vyöhyke on kuitenkin paljon lähempänä aurinkoa ympäröivää asuttavaa vyöhykettä.
Uudessa lehdessä tutkijat korostivat, että tarvitaan lisää työtä ymmärtääkseen, millaiset ilmakehät ympäröivät TRAPPIST-1-planeettoja. NASA: n voimakkaan James Webbin avaruusteleskoopin, jonka on määrä julkaista vuonna 2019, pitäisi pystyä saamaan parempi katsaus, koska TRAPPIST-1 on suhteellisen lähellä maata - vain 40 valovuoden päässä. Webb etsii elementtejä, kuten happea, ja yhdisteitä, kuten hiilidioksidia, metaania ja vettä. Näiden molekyylien spesifiset yhdistelmät voisivat osoittaa, että planeetta on käyttökelpoinen elämälle sellaisena kuin me sen tiedämme, tai todennäköisyydestä, että elämä on jo läsnä, lausunnon mukaan.
"Hubble tekee alustavan tiedustelupalvelun, jotta Webbiä käyttävät tähtitieteilijät tietävät mistä aloittaa", Baltiassa työskentelevän tutkimuksen avustava tähtitieteilijä Nikole Lewis, Baltimoren avaruus teleskoopin tiedeinstituutin (STScI) avustaja, sanoi lausunnossa.
"Yhden mahdollisen skenaarion poistaminen näiden ilmakehien muodostamisesta antaa Webbin teleskoopin tähtitieteilijöille suunnitella havainto-ohjelmansa etsiä muita mahdollisia skenaarioita näiden ilmakehien koostumukselle", hän sanoi.
Vedyn puute ei kuitenkaan tarkoita suoraan, että planeetat ovat asuttavia. Heidän ilmapiiri voi olla ahdistavasti kuuma, kuten Venuksen (joka kärsii karkaavasta kasvihuoneilmiöstä) ilmakehä tai erittäin kevyt, kuten Marsin ilmakehän (joka on niin ohut, että vesi ei pääse virtaamaan pinnalle).
"Yksi näistä neljästä [TRAPPIST-1-planeetasta] voisi olla vesimaailma", Hannah Wakeford, STScI: n stipendiaatti ja uuden kirjan kirjoittaja, sanoi samassa lausunnossa. "Yksi voisi olla ekso-Venus ja toinen voisi olla ekso-Mars. Se on mielenkiintoista, koska meillä on neljä planeettaa, jotka ovat eri etäisyyksillä tähtiä. Joten voimme oppia vähän enemmän omasta monipuolisesta aurinkokuntamme, koska opimme siitä, kuinka TRAPPIST-tähti on vaikuttanut sen planeettojen joukkoon. "
Uusi tutkimus julkaistiin eilen (5. helmikuuta) Nature Astronomy -lehdessä.
TRAPPIST-1 teki otsikoita viime vuonna sen jälkeen, kun NASA: n Spitzer-avaruusteleskooppi ja muut observatoriat vahvistivat, että järjestelmässä on seitsemän kallioista planeettaa. Neljä planeettaa julkistettiin viime vuonna osana tätä tutkimusta, ja muut kolme planeettaa löysi vuonna 2016 NASA: n mukaan Chilessä toimivan Euroopan eteläisen observatorion (ESO) kautta kulkevien planeettojen ja Planetesimals-pienteleskoopin (TRAPPIST). Hubble teki myös edellisen vetykokeen TRAPPIST-1b ja 1c vuonna 2016.
Astronomy & Astrophysics -lehdessä tänään julkaistu erillinen tutkimus viittaa siihen, että jotkut TRAPPIST-1-planeetoista asuttavat paljon vettä. Useat maa- ja avaruuspohjaiset teleskoopit kartoittivat seitsemää planeettaa, arvioivat niiden tiheyden ja totesivat, että ne ovat enimmäkseen kivisiä, ja joidenkin planeettojen pinta-ala on jopa 5 prosenttia niiden massasta veden muodossa. Se on noin 250 kertaa enemmän kuin mitä maan valtamerellä on, ESO: n lausunnon mukaan.
"Lähemmissä vanhemmat tähtiä lähinnä olevissa kuumeisissa planeetoissa on todennäköisesti tiheä, höyryinen ilmapiiri, ja kaukaisimmilla on todennäköisesti jäinen pinta", ESO: n edustajat kirjoittivat lausunnossa. "Koko, tiheyden ja säteilyn määrän suhteen, jonka se saa tähdeltään, neljäs planeetta [TRAPPIST-1e] on kaikkein samankaltainen kuin Maa. Se näyttää olevan seitsemän kivisin planeetta, ja sillä on potentiaalia isäntä nestemäinen vesi. "
