Siitä lähtien kun tutkijat vahvistivat seitsemän maanpäällisen planeetan olemassaolon, joka kiertää TRAPPIST-1: tä, tämä järjestelmä on ollut tähtitieteilijöiden mielenkiinnon kohde. Kun otetaan huomioon sen läheisyys Maahan (vain 39,5 valovuoden valovuoden päässä) ja se tosiasia, että kolme sen planeettaa kiertää tähtiä "Goldilocks-vyöhykkeellä", tämä järjestelmä on ollut ihanteellinen paikka oppia lisää punaisen mahdollisesta asettavuudesta kääpiö tähtijärjestelmät.
Tämä on erityisen tärkeää, koska suurin osa tähtiä galaksissamme on punaisia kääpiöitä (aka. M-tyypin kääpiötähtiä). Valitettavasti kaikki tutkimukset eivät ole rauhoittaneet. Esimerkiksi kaksi äskettäistä tutkimusta, jotka suorittivat kaksi erillistä ryhmää Harvard-Smithsonian Astrofysiikan keskuksesta (CfA), osoittavat, että kertoimet elämästä tässä järjestelmässä ovat vähemmän todennäköisiä kuin yleensä ajatellaan.
Ensimmäisessä tutkimuksessa, jonka otsikko oli ”Fyysiset rajoitukset elämän todennäköisyydelle eksoplaneetoilla”, pyrittiin selvittämään, kuinka säteily ja tähtituuli vaikuttavat kaikkiin planeetoihin, jotka sijaitsevat TRAPPIST-1: n asumisalueella. Tätä kohti tutkimuksen tekijät - professorit Manasvi Lingam ja Avi Loeb - rakensivat mallin, jossa pohdittiin, kuinka tietyt tekijät vaikuttavat olosuhteisiin näiden planeettojen pinnalla.
Tämä malli otti huomioon, kuinka planeettojen etäisyys tähdestään vaikuttaisi pintalämpötiloihin ja ilmakehän häviöön, ja kuinka tämä voi vaikuttaa muutoksiin, joiden elämän pitäisi ilmetä ajan myötä. Kuten tohtori Loeb kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Tarkastelimme tähtituulen aiheuttamaa planeettojen ilmakehän eroosiota ja lämpötilan vaikutusta ekologisiin ja evoluutioprosesseihin. Asuvyöhyke heikkoa kääpiötähteen TRAPPIST-1 ympärillä on useita kymmeniä kertoja lähempänä kuin aurinko, joten tähtituulen paine on useita kertaluokkia korkeampi kuin maan päällä. Koska elämä, kuten tiedämme, vaatii nestemäistä vettä ja nestemäinen vesi vaatii ilmakehän, on vähemmän todennäköistä, että elämä esiintyy TRAPPIST-1: n ympärillä kuin aurinkokunnassa. "
Pohjimmiltaan tohtori Lingam ja tohtori Loeb havaitsivat, että TRAPPIST-1-järjestelmän planeettoja haittaa UV-säteily, jonka intensiteetti on paljon suurempi kuin maan kokema. Tämä on tunnettu vaara, kun kyse on punaisista kääpiötähteistä, jotka ovat muuttuvia ja epävakaita verrattuna omaan aurinkoomme. He päättelivät, että verrattuna Maahan, TRAPPIST-1: n asumisalueella olevilla planeetoilla on monimutkaisten elämien mahdollisuudet alle 1%.
"Osoitimme, että M-kääpiöiden ympäristössä asuvilla maapallon kokoisilla eksoplaneetoilla on paljon matalammat mahdollisuudet olla asuttavia maapallon suhteen, koska ultraviolettivirta on korkeampi ja etäisyys isäntätähteen lähempänä", Loeb sanoi. "Tämä pätee äskettäin löydettyihin eksoplaneetoihin, jotka sijaitsevat lähellä aurinkoa, Proxima b: tä (lähin tähti neljän valovuoden päässä) ja TRAPPIST-1 (kymmenen kertaa kauempana), joiden havaitsemme olevan useita kertaluokkia pienempiä kuin Maan. .”
Toinen tutkimus - "TRAPPIST-1-planeettojen uhkaava ympäristö", julkaistiin äskettäin The Astrophysical Journal Letters - on tuottanut ryhmä CfA: sta ja Massachusettsin yliopiston Lowell-avaruus- ja teknologiakeskuksesta. CfA: n tohtori Cecilia Garraffon johtama ryhmä harkitsi toista mahdollista uhkaa tämän järjestelmän elämälle.
Pohjimmiltaan ryhmä havaitsi, että TRAPPIST-1, kuten aurinkomme, lähettää varautuneiden hiukkasten virrat ulospäin avaruuteen - ts. Tähtituuleen. Aurinkokunnan sisällä tämä tuuli kohdistaa voimaa planeetoihin ja voi poistaa niiden ilmakehän. Maan ilmakehää suojaa sen magneettikenttä, mutta Marsin kaltaisia planeettoja ei ole - minkä vuoksi se menetti suurimman osan ilmakehästään avaruuteen satojen miljoonien vuosien aikana.
Kuten tutkimusryhmä havaitsi, kun kyse on TRAPPIST-1: stä, tämä virta kohdistaa planeetoilleen voiman, joka on 1 000 - 100 000 kertaa suurempi kuin mitä Maa kokee auringon tuulen vaikutuksesta. Lisäksi he väittävät, että TRAPPIST-1: n magneettikenttä on todennäköisesti kytketty sen ympäri kiertävien planeettojen magneettikenttiin, mikä mahdollistaisi tähtihiukkasten virtauksen suoraan planeetan ilmakehään.
Toisin sanoen, jos TRAPPIST-1: n planeetoilla on magneettikenttiä, he eivät anna heille mitään suojaa. Joten jos varautuneiden hiukkasten virtaus on riittävän voimakas, se voi irrottaa näiden planeettojen ilmakehän, mikä tekee niistä kelvottomia. Kuten Garraffo totesi:
”Maapallon magneettikenttä toimii kuin kilpi auringon tuulen mahdollisesti vahingollisille vaikutuksille. Jos Maa olisi paljon lähempänä aurinkoa ja alttiina hiukkasten hyökkäyksille, kuten TRAPPIST-1-tähti toimittaa, planeettamme kilpi epäonnistuu melko nopeasti. "
Kuten voitte kuvitella, tämä ei ole aivan hyvä uutinen niille, jotka toivoivat, että TRAPPIST-1-järjestelmä säilyttäisi ensimmäiset todisteet elämästä aurinkokunnan ulkopuolella. Sen tosiasian välillä, että sen planeettojen kiertävä tähti, joka säteilee vaihtelevassa määrin voimakasta säteilyä, ja sen läheisyyden, jonka seitsemällä planeetalla on, on itse tähden välillä, mille tahansa planeetalle, joka on sen ”asutettavan alueen” sisällä, ilmenevät elämän todennäköisyydet eivät ole merkittäviä.
Toisen tutkimuksen tulokset ovat erityisen merkittäviä muiden viimeaikaisten tutkimusten valossa. Aikaisemmin professori Loeb ja Chicagon yliopiston joukkue ovat molemmat pohtineet mahdollisuutta, että TRAPPIST-1-järjestelmän seitsemän planeettaa - jotka ovat suhteellisen lähellä toisiaan - soveltuvat hyvin litopanspermiaan. Lyhyesti sanottuna he päättivät, että koska bakteerit ovat lähekkäin toisiaan, ne voivat siirtyä planeetalta toiselle asteroidien kautta.
Mutta jos näiden planeettojen läheisyys tarkoittaa myös sitä, etteivätkö ne todennäköisesti pidä ilmakehänsä tähtituulessa, litopanspermian todennäköisyys voi olla välikohta. Ennen kuin joku ajattelee, että tämä on huono uutinen elämän metsästyksen suhteen, on tärkeää huomata, että tämä tutkimus ei sulje pois mahdollisuutta, että elämä syntyy kaikki punainen kääpiö tähtijärjestelmät.
Kuten tohtori Jeremy Drake - vanhempi astrofysiikka CfA: sta ja yksi Garraffon yhteistekijöistä - totesi, heidän tutkimuksensa tulokset tarkoittavat yksinkertaisesti sitä, että meidän on luotava laaja verkko etsiessään elämää maailmankaikkeudessa. "Emme ehdottomasti sano, että ihmisten pitäisi luopua elämän etsimisestä punaisten kääpiötähteiden ympärillä", hän sanoi. "Mutta työmme ja kollegoidemme työ osoittaa, että meidän pitäisi kohdistaa myös mahdollisimman moniin tähtiin, jotka ovat enemmän kuin aurinko."
Ja kuten tohtori Loeb itse on aiemmin todennut, punaiset kääpiötähdet ovat edelleen tilastollisesti todennäköisin paikka löytää asuttavia maailmoja:
”Tutkimalla maailmankaikkeuden asettavuutta koko kosmisen historian ajan ensimmäisten tähtien syntymästä 30 miljoonan vuoden kuluttua Ison räjähdyksen jälkeen viimeisten tähtien kuolemaan 10 biljoonassa vuodessa, voidaan päätellä, että ellei asumismahdollisuuksia pienmassatähteiden ympärillä ole tukahdutettu, elämä esiintyy todennäköisimmin punaisten kääpiötähteiden, kuten Proxima Centaurin tai TRAPPIST-1 biljoonien vuosien ajan, läheisyydessä. "
Jos näistä tutkimuksista on yksi takea, on selvää, että elämän olemassaolo tähtijärjestelmässä ei edellytä vain planeettoja, jotka kiertävät ympyrätason asumisalueilla. Tähtien luonne sekä auringon tuulen ja magneettikentien merkitys on myös otettava huomioon, koska ne voivat merkitä eroa elävän kantoaallon ja steriilin kalliokuulan välillä!
