Kun löydämme lopulta elämän jostakin maan ulkopuolelta, se on pitkän etsinnän lopussa. Elämä luultavasti ei ilmoita läsnäolostaan meille, joudumme seuraamaan pitkää vihjeketjua löytääksemme sen. Kuten tutkijat jatkuvasti kertovat meille, vihjeketjun alussa on vesi.
Viime vuonna löydetty TRAPPIST-1-järjestelmä herätti paljon jännitystä. 7 planeetta, joka kiertää tähtiä TRAPPIST-1, vain 40 valovuoden päässä maapallosta. Tuolloin tähtitieteilijöiden mielestä ainakin jotkut heistä olivat maan kaltaisia. Mutta nyt uusi tutkimus osoittaa, että joillain planeetoilla voisi olla enemmän vettä kuin maapallolla. Noin 250 kertaa enemmän.
Tämä uusi tutkimus keskittyy 7 TRAPPIST-1-planeetan tiheyteen. Tämän tiheyden määrittäminen on haastava tehtävä, ja se koski joitain kaukoputkien maailman voimalaitoksia. ESOn Paranal-observatorion Spitzer-avaruusteleskooppi, Kepler-avaruusteleskooppi ja SPECULOOS (Etsi asutettavissa olevia planeettoja, jotka täyttävät ULtra-cOOl-tähdet) -laitosta käytettiin kaikki tutkimuksessa.
Tässä tutkimuksessa kolmen kaukoputken havainnot suoritettiin monimutkaiselle tietokonemallinnukselle 7 TRAPPIST-planeetan tiheyden määrittämiseksi. Seurauksena on, että tiedämme nyt, että ne kaikki ovat pääosin kiviä ja että jotkut niistä voivat olla 5% vettä massasta. (Maa on vain noin 0,02% vettä massasta.)
Näiden planeettojen tiheyden löytäminen ei ollut helppoa. Tätä varten tutkijoiden oli määritettävä sekä massa että koko. TRAPPIST-1-planeetat löydettiin kauttakulkumenetelmällä, jossa isäntätähden valo putoaa, kun planeetat kulkevat tähtensä ja meidän välillä. Kuljetusmenetelmä antaa meille melko hyvän kuvan planeettojen koosta, mutta siinä se on.
Massan löytäminen on paljon vaikeampaa, koska eri massaisilla planeetoilla voi olla samat kiertoradat, emmekä voi erottaa niitä toisistaan. Mutta moniplaneettisissa järjestelmissä, kuten TRAPPIST-1, on tapa.
Kun planeetat kiertävät TRAPPIST-1-tähtiä, massiivisemmat planeetat häiritsevät muiden planeettojen kiertoratoja enemmän kuin vaaleammat. Tämä muuttaa kauttakulkujen ajoitusta. Nämä vaikutukset ovat ryhmän mukaan ”monimutkaisia ja erittäin hienoisia”, ja niiden tiheyden määrittämiseen kului paljon seurantaa ja mittausta kauttakulun ajoituksesta - ja erittäin monimutkaista tietokonemallinnusta.
Johtava kirjailija Simon Grimm selittää miten se tehtiin: ”TRAPPIST-1-planeetat ovat niin lähellä toisiaan, että ne häiritsevät toisiaan painovoimalla, joten ajat, kun ne ohittavat tähden edessä, muuttuvat hieman. Nämä muutokset riippuvat planeettojen massoista, niiden etäisyyksistä ja muista kiertoradan parametreista. Tietokonemallilla simuloimme planeettojen kiertoratoja, kunnes lasketut transitit ovat yhdenmukaisia havaittujen arvojen kanssa, ja johdetaan siten planeettamassat. "
Ensinnäkin tässä tutkimuksessa ei havaittu vettä. Se havaitsi haihtuvan materiaalin, joka on todennäköisesti vettä.
Ne ovat vahvistaneet veden läsnäolon vai eivät, nämä ovat edelleen erittäin tärkeitä tuloksia. Meillä on tulossa hyväksi eksoplaneettojen löytämisessä, ja seuraava askel on määrittää eksoplaneettojen kaikkien ilmakehien ominaisuudet.
Tiimin jäsen Eric Agol kommentoi merkitystä: ”Eksoplaneettatutkimuksen tavoitteena on jo jonkin aikaa ollut koettaa planeettojen koostumus, jotka ovat maapallon kokoisia ja lämpötiloisia. TRAPPIST-1: n löytö ja ESO: n Chilen tilojen ja kiertoradalla olevan NASA Spitzer-avaruusteleskoopin mahdollisuudet ovat tehneet tämän mahdolliseksi - antamalla meille ensimmäisen näkemyksen siitä, mistä maapallon kokoiset eksoplaneetit ovat! "
Tämä tutkimus ei kerro meille, onko jollakin TRAPPIST-planeetalla elämää niillä, vai edes jos ne ovat asutettavissa. Se on vain yksi askel tiellä toivottavasti ehkä jonain päivänä löytää elämä jostakin. Tutkimuksen avustaja Brice-Olivier Demory, Bernin yliopisto, sanoi yhtä paljon: ”Tiheydet, vaikka ovat tärkeitä vihjeitä planeettojen koostumuksille, eivät sano mitään asettavuudesta. Tutkimuksemme on kuitenkin tärkeä askel eteenpäin tutkiessamme edelleen, voisiko nämä planeetat tukea elämää. "
Tätä tutkimukset määrittelivät TRAPPIST-järjestelmän eri planeetoista:
- TRAPPIST 1-b ja 1c ovat kaksi sisintä planeettaa, ja niillä on todennäköisesti kivisiä ytimiä, ja niitä ympäröivät ilmakehät, jotka ovat paljon paksumpia kuin Maan.
- TRAPPIST-1d on kevyin planeetoista, joiden massa on noin 30 prosenttia maan massasta. Olemme epävarmoja siitä, onko siinä suuri ilmapiiri, valtameri vai jääkerros.
- TRAPPIST-1e on vähän yllätys. Se on järjestelmän ainoa planeetta, joka on hiukan tiheämpi kuin Maa. Sillä voi olla tiheämpi rautaydin, eikä siinä välttämättä ole paksu ilmapiiri, valtameri tai jääkerros. TRAPPIST-1e on mysteeri, koska se näyttää olevan niin paljon kallioisempi kuin muut planeetat. Se on kooltaan, tiheydeltään ja tähtään vastaanottamansa säteilymäärän mukaan kaikkein samankaltainen kuin Maa.
- TRAPPIST-1f: llä, g: llä ja h: llä voi olla jäätyneitä pintoja. Jos heillä on ohut ilmapiiri, ne eivät todennäköisesti sisällä maapallosta löytyviä raskaita molekyylejä, kuten hiilidioksidia.
TRAPPIST-1-järjestelmää tutkitaan hyvin pitkään. Se lupaa olla yksi James Webbin avaruusteleskoopin ensimmäisistä kohteista (toivomme.) Se on erittäin kiehtova järjestelmä, ja pidetäänkö jotakin planeettaa asuttavana vai ei, tutkimalla niitä opitaan meille paljon vedenhausta , asumiskelpoisuus ja elämä.
