Od té doby vědci potvrdili existenci sedmi pozemských planet obíhajících kolem TRAPPIST-1 Tento systém je středem zájmu astronomů. Vzhledem k její blízkosti k Zemi (vzdálená pouhých 39,5 světelných let) a skutečnosti, že tři její planety obíhají uvnitř hvězdy „ Zóna Zlatovláska “, tento systém byl ideálním místem pro zjištění více o potenciální obyvatelnosti systémů červených trpaslíků.
To je zvláště důležité, protože většina hvězd v naší galaxii jsou červení trpaslíci (neboli trpasličí hvězdy typu M). Bohužel ne všechny výzkumy byly uklidňující. Například dvě nedávné studie provedené dvěma samostatnými týmy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ukazují, že šance na nalezení života v tomto systému jsou méně pravděpodobné, než se obecně předpokládá.
První studie s názvem „ Fyzická omezení pravděpodobnosti života na exoplanetách “, snažil se vyřešit, jak by radiace a hvězdný vítr ovlivnily jakékoli planety umístěné v obyvatelné zóně TRAPPIST-1. Za tímto účelem autoři studie – profesoři Manasvi Lingam a Avi Loeb – zkonstruovali model, který zvažoval, jak by určité faktory ovlivnily podmínky na povrchu těchto planet.
Koncept tohoto umělce ukazuje, jak může každá z planet TRAPPIST-1 vypadat, na základě dostupných údajů o jejich velikostech, hmotnostech a orbitálních vzdálenostech. Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Tento model vzal v úvahu, jak vzdálenost planet od jejich hvězdy ovlivní povrchové teploty a atmosférické ztráty a jak to může ovlivnit změny, ke kterým by se život musel v průběhu času objevit. Jak řekl Dr. Loeb Universe Today prostřednictvím e-mailu:
„Uvažovali jsme o erozi atmosféry planet v důsledku hvězdného větru a roli teploty v ekologických a evolučních procesech. Obyvatelná zóna kolem slabé trpasličí hvězdy TRAPPIST-1 je několik desítekkrát blíže než u Slunce, takže tlak hvězdného větru je o několik řádů vyšší než na Zemi. Vzhledem k tomu, že život, jak jej známe, vyžaduje kapalnou vodu a kapalná voda vyžaduje atmosféru, je méně pravděpodobné, že život existuje kolem TRAPPIST-1 než ve sluneční soustavě.
Dr. Lingam a Dr. Loeb v podstatě zjistili, že planety v systému TRAPPIST-1 by byly zablokovány UV zářením s intenzitou mnohem větší, než je intenzita, kterou zažívá Země. Toto je dobře známé nebezpečí, pokud jde o červené trpaslíky, které jsou proměnlivé a nestabilní ve srovnání s naším vlastním Sluncem. Došli k závěru, že ve srovnání se Zemí byla šance na existenci složitého života na planetách v obyvatelné zóně TRAPPIST-1 menší než 1 %.
'Ukázali jsme, že exoplanety velikosti Země v obyvatelné zóně kolem M-trpaslíků vykazují mnohem nižší vyhlídky na to, že budou obyvatelné ve srovnání se Zemí, kvůli vyšším dopadajícím ultrafialovým tokům a menším vzdálenostem od hostitelské hvězdy,' řekl Loeb. To platí pro nedávno objevené exoplanety v blízkosti Slunce, Proxima b (nejbližší hvězda vzdálená čtyři světelné roky) a TRAPPIST-1 (desetkrát dále), o kterých jsme zjistili, že jsou o několik řádů menší než Země. .“
Tři z planet TRAPPIST-1 – TRAPPIST-1e, fag – sídlí v takzvané „obyvatelné zóně“ své hvězdy. CreditL NASA/JPL
Druhá studie – „ Ohrožující prostředí planet TRAPPIST-1 “, který byl nedávno publikován v The Astrophysical Journal Letters – byl vyroben týmem z CfA a Lowellovo centrum pro vesmírnou vědu a technologii na univerzitě v Massachusetts. Tým pod vedením Dr. Cecilie Garraffo z CfA zvažoval další potenciální hrozbu pro život v tomto systému.
Tým v podstatě zjistil, že TRAPPIST-1, stejně jako naše Slunce, vysílá proudy nabitých částic ven do vesmíru – tedy hvězdný vítr. V rámci Sluneční soustavy tento vítr působí silou na planety a může mít za následek odstranění jejich atmosféry. Zatímco zemská atmosféra je chráněna magnetickým polem, planety jako Mars nikoli – proto ztratila většinu své atmosféry do vesmíru v průběhu stovek milionů let.
Jak výzkumný tým zjistil, pokud jde o TRAPPIST-1, tento proud působí na své planety silou, která je 1000 až 100 000krát větší než síla, kterou Země zažívá ze slunečního větru. Dále tvrdí, že magnetické pole TRAPPIST-1 je pravděpodobně spojeno s magnetickými poli planet, které obíhají kolem něj, což by umožnilo částicím z hvězdy proudit přímo do atmosféry planety.
Ilustrace ukazující možný povrch TRAPPIST-1f, jedné z nově objevených planet v systému TRAPPIST-1. Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Jinými slovy, pokud mají planety TRAPPIST-1 magnetická pole, neposkytnou jim žádnou ochranu. Takže pokud je proud nabitých částic dostatečně silný, mohl by zbavit atmosféry těchto planet a učinit je neobyvatelnými. Jak řekl Garraffo:
„Magnetické pole Země funguje jako štít proti potenciálně škodlivým účinkům slunečního větru. Pokud by Země byla mnohem blíže Slunci a byla vystavena náporu částic, jaké přináší hvězda TRAPPIST-1, náš planetární štít by velmi rychle selhal.“
Jak si dokážete představit, není to zrovna dobrá zpráva pro ty, kteří doufali, že systém TRAPPIST-1 bude obsahovat první důkazy o životě mimo naši Sluneční soustavu. Mezi skutečností, že její planety obíhají kolem hvězdy, která vyzařuje různé stupně intenzivního záření, a blízkostí, kterou má jejích sedm planet k samotné hvězdě, nejsou šance na vznik života na kterékoli planetě v její „obyvatelné zóně“ významné.
Závěry druhé studie jsou zvláště významné ve světle dalších nedávných studií. V minulosti, Prof. Loeb a tým z University of Chicago oba se zabývali možností, že sedm planet systému TRAPPIST-1 – které jsou relativně blízko u sebe – se dobře hodí pro lithopanspermii. Stručně řečeno, zjistili, že vzhledem k jejich těsné blízkosti by se bakterie mohly přenášet z jedné planety na druhou prostřednictvím asteroidů.
Umělecké zobrazení planet procházejících kolem červeného trpaslíka v systému TRAPPIST-1. Poděkování: NASA/ESA/STScl
Ale pokud blízkost těchto planet také znamená, že je nepravděpodobné, že si udrží svou atmosféru tváří v tvář hvězdnému větru, může být pravděpodobnost lithopanspermie diskutabilní. Než si však někdo začne myslet, že jde o špatnou zprávu, pokud jde o honbu za životem, je důležité poznamenat, že tato studie nevylučuje možnost vzniku života vVšechnohvězdné soustavy červených trpaslíků.
Jak naznačil Dr. Jeremy Drake – starší astrofyzik z CfA a jeden ze spoluautorů Garraffa – výsledky jejich studie jednoduše znamenají, že při hledání života ve vesmíru musíme vrhnout širokou síť. 'Rozhodně neříkáme, že by lidé měli přestat hledat život kolem červených trpaslíků,' řekl. 'Ale naše práce a práce našich kolegů ukazují, že bychom se měli zaměřit také na co nejvíce hvězd, které jsou více podobné Slunci.'
A jak to udělal sám Dr. Loeb uvedeno v minulosti jsou červení trpaslíci stále statisticky nejpravděpodobnějším místem k nalezení obyvatelných světů:
„Zkoumáním obyvatelnosti vesmíru v průběhu kosmické historie od zrození prvních hvězd 30 milionů let po Velkém třesku až po smrt posledních hvězd za 10 bilionů let se dospěje k závěru, že pokud obyvatelnost kolem hvězd s nízkou hmotností nebude potlačeno, život bude s největší pravděpodobností existovat v blízkosti červených trpaslíků jako Proxima Centauri nebo TRAPPIST-1 za biliony let.'
Pokud z těchto studií existuje jeden závěr, pak to, že existence života v hvězdném systému jednoduše nevyžaduje planety obíhající v cirkumstelárních obyvatelných zónách. Je také třeba vzít v úvahu povahu samotných hvězd a roli slunečního větru a magnetických polí, protože mohou znamenat rozdíl mezi planetou nesoucí život a sterilní skalní koulí!
Další čtení: CfA , International Journal of Astrobiology , The Astrophysical Journal Letters .