TRAPPIST-1: οι εξωτερικοί πλανήτες του συστήματος, πιθανά διατηρούν νερό στην επιφάνειά τους.

Το πλανητικό σύστημα TRAPPIST-1 προκάλεσε ένα κύμα ενδιαφέροντος όταν παρατηρήθηκε πριν από αρκετά χρόνια. Το 2016, αστρονόμοι που χρησιμοποιούσαν το Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) στο Παρατηρητήριο La Silla στη Χιλή εντόπισαν δύο βραχώδεις πλανήτες σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι κόκκινο νάνο, το οποίο πήρε το όνομα TRAPPIST-1. Στη συνέχεια, το 2017, μια λεπτομερέστερη ανάλυση αποκάλυψε άλλους πέντε βραχώδεις πλανήτες. Ήταν μια αξιοσημείωτη ανακάλυψη, ειδικά επειδή έως και τέσσερις από αυτούς βρίσκονται στη σωστή απόσταση από το άστρο για να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνειά τους.

Οι πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη στην κατοικήσιμη ζώνη ενός αστεριού είναι σαν μαγνήτες για τους πλανητικούς επιστήμονες. Η εύρεση επτά βραχωδών πλανητών σε ένα σύστημα είναι μια μοναδική επιστημονική ευκαιρία να εξεταστούν όλα τα είδη αλληλοσυνδεόμενων ερωτημάτων σχετικά με την κατοικησιμότητα των εξωπλανητών.

Οι κόκκινοι νάνοι και οι πλανήτες τους παρατηρούνται ευκολότερα από άλλα αστέρια, επειδή είναι μικροί και αμυδροί, που σημαίνει ότι το φως τους δεν πνίγει τους πλανήτες τόσο πολύ όσο τα άλλα αστέρια. Όμως, παρουσιάζουν προκλήσεις ως προς την κατοικησιμότητα.

Ο TRAPPIST-1 είναι ένας κόκκινος νάνος και ένα από τα πιο σημαντικά ερωτήματα σχετικά με την κατοικιμότητα των εξωπλανητών αφορά ακριβώς αυτό το είδος άστρων. Αυτά τα αστέρια και οι ισχυρές εκλάμψεις τους απομακρύνουν τις ατμόσφαιρες από τους πλανήτες τους; Νέα έρευνα που έγινε δεκτή για δημοσίευση στο Planetary Science Journal και διαθέσιμη στον arXiv, εξετάζει την ατμοσφαιρική διαφυγή στους πλανήτες του TRAPPIST-1. Τα περισσότερα αστέρια στον Γαλαξία μας είναι κόκκινοι νάνοι. Αν και οι κόκκινοι νάνοι έχουν πολύ μικρότερη μάζα από τον ήλιο μας, οι εκλάμψεις τους είναι πολύ πιο έντονες από αυτές του ήλιου. Μερικές εκλάμψεις κόκκινων νάνων μπορούν να διπλασιάσουν τη φωτεινότητά τους μέσα σε λίγα μόνο λεπτά.

Ένα άλλο πρόβλημα είναι το παλιρροιακό κλείδωμα. Δεδομένου ότι οι κόκκινοι νάνοι εκπέμπουν λιγότερη ενέργεια, οι κατοικήσιμες ζώνες τους είναι πολύ πιο κοντά σε στο άστρο από τις ζώνες γύρω από ένα αστέρι της κύριας ακολουθίας όπως ο ήλιος μας. Αυτό σημαίνει ότι οι δυνητικά κατοικήσιμοι πλανήτες είναι πολύ πιθανό να είναι παλιρροιακά κλειδωμένοι στα αστέρια τους. Αυτό δημιουργεί μια ολόκληρη σειρά από προβλήματα στην κατοικησιμότητα. Η μία πλευρά του πλανήτη θα υφίσταται την ακτινοβολία των εκρήξεων και θα θερμαινόταν, ενώ η άλλη πλευρά θα ήταν διαρκώς σκοτεινή και κρύα. Εάν υπάρχει ατμόσφαιρα, θα υπάρχουν εξαιρετικά ισχυροί άνεμοι.

Ακόμη και χωρίς να υπολογισθούν οι εκρήξεις, ο πλησιέστερος πλανήτης στο TRAPPIST-1 (T-1 στο εξής) δέχεται τέσσερις φορές περισσότερη ακτινοβολία από τη Γη. Σε αυτή την εργασία, οι ερευνητές προσομοίωσαν πρώιμες ατμόσφαιρες για κάθε έναν από τους πλανήτες TRAPPIST-1, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών αρχικών ποσοτήτων νερού που εκφράζονται σε Επίγειους Ωκεανούς (TO.). Επίσης, μοντελοποίησαν διαφορετικές ποσότητες αστρικής ακτινοβολίας με την πάροδο του χρόνου. Οι προσομοιώσεις τους χρησιμοποίησαν τα πιο πρόσφατα δεδομένα για τους πλανήτες του T-1 και χρησιμοποίησαν μια ποικιλία διαφορετικών τροχιών πλανητικής εξέλιξης.

Τα αποτελέσματα δεν είναι καλά, ειδικά για τους πλανήτες που βρίσκονται πιο κοντά στον κόκκινο νάνο. Οι εσωτερικοί πλανήτες T1-b, c και d είναι πιθανώς αποξηραμένοι εκτός εάν έχουν υπέρμετρη αρχική περιεκτικότητα σε νερό (>60, 50 και 30 TO, αντίστοιχα) και διατρέχουν τον μεγαλύτερο κίνδυνο πλήρους ατμοσφαιρικής απώλειας λόγω εγγύτητας με το αστέρι. Εξαίρεση αποτελεί ο T-1c γιατί στις προσομοιώσεις διατηρεί το ατμοσφαιρικό οξυγόνο ανεξάρτητα από το αν το αρχικό TO ήταν υψηλό ή χαμηλό. Οι εξωτερικοί πλανήτες τα πηγαίνουν λίγο καλύτερα. Θα μπορούσαν να διατηρήσουν μέρος του νερού τους εκτός εάν το αρχικό τους νερό ήταν χαμηλότερο σε περίπου 1 TO. Αυτοί οι εξωτερικοί πλανήτες έχουν πιθανώς περισσότερο οξυγόνο από τους εσωτερικούς πλανήτες. Δεδομένου ότι οι T1-e, f και g βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη του άστρου, είναι ένα ενδιαφέρον αποτέλεσμα.

Η πιθανή κατοικησιμότητα των πλανητών του T-1 είναι ένα σημαντικό ερώτημα στην επιστήμη των εξωπλανητών. Ο τύπος του αστεριού, ο αριθμός των βραχωδών πλανητών και η ευκολία παρατήρησης το τοποθετούν στην κορυφή της λίστας των στόχων. Αυτά τα συμπεράσματα παρακινούν επακόλουθες παρατηρήσεις για την αναζήτηση της παρουσίας υδρατμών ή οξυγόνου, ειδικά στον T1-c και μελλοντικές παρατηρήσεις των εξωτερικών πλανητών στο σύστημα TRAPPIST-1, οι οποίοι μπορεί να διαθέτουν νερό.

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2024-05-trappist-outer-planets.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter

ΕΙΚΟΝΑ: Καλλιτεχνική απόδοση του TRAPPIST-1 με τους επτά πλανήτες του. Credit: NASA. (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Ακόμα μια απογοήτευση για τις ατμόσφαιρες του πλανητικού συστήματοςTRAPPIST-1

TRAPPIST-1: Διαθέτουν οι πλανήτες του ατμόσφαιρες;