Całe mnóstwo wody na planetach układu TRAPPIST-1 (prawdopodobnie)

Źródło: ESO/M. Kornmesser

Najnowsze badania wskazują, że siedem planet krążących wokół pobliskiego ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1 zbudowane są głównie ze skał, a na części z nich potencjalnie może być więcej wody niż na Ziemi. Gęstości planet, teraz poznane dużo lepiej niż wcześniej, wskazują, że w przypadku niektórych z nich za nawet 5% masy może odpowiadać woda – to 250 razy więcej niż w przypadku Ziemi. Gorętsze planety krążące najbliżej gwiazdy macierzystej najprawdopodobniej posiadają gęste atmosfery, a najodleglejsze prawdopodobnie pokryte są skorupami lodowymi. Pod względem rozmiarów, gęstości i ilości promieniowania docierającego z gwiazdy macierzystej, to czwarta planeta wydaje się być najbardziej podobna do Ziemi. Jest to najbardziej skalista planeta z całej siódemki, i potencjalnie woda na jej powierzchni występuje w stanie ciekłym.

Planety krążące wokół słabego czerwonego karła TRAPPIST-1 oddalonego od nas o zaledwie 40 lat świetlnych, po raz pierwszy zostały odkryte za pomocą teleskopu TRAPPIST-South w Obserwatorium La Silla w 2016 roku. W kolejnym roku dalsze obserwacje prowadzone za pomocą teleskopów naziemnych, włącznie z Bardzo Dużym Teleskopem (VLT) oraz Teleskopem Kosmicznym Spitzer odkryły, że wokół gwiazdy krąży co najmniej siedem planet, z których każda jest rozmiarów zbliżonych do rozmiarów Ziemi. Planety nazwano TRAPPIST-1b,c,d,e,f,g oraz h zgodnie z rosnącą odległością od gwiazdy centralnej tego układu planetarnego.

[AdSense-A]

Teraz ogłoszono wyniki kolejnych obserwacji prowadzonych zarówno przez teleskopy naziemne w tym niemal ukończony SPECULOOS w Obserwatorium Paranal, Kosmiczny Teleskop Spitzer oraz Kosmiczny Teleskop Kepler. Zespół naukowców kierowany przez Simona Grimma z Uniwersytetu w Bernie zastosował teraz bardzo złożone metody modelowania komputerowego do wszystkich zebranych dotychczas danych określając w ten sposób gęstości planet z większą precyzją niż to było dotychczas możliwe.

Porównanie rozmiarów planet układu TRAPPIST-1 do Ziemi. Źródło: ESO/M. Kornmesser

Simon Grimm powiedział: “Planety układu TRAPPIST-1 są tak blisko siebie, że oddziałują ze sobą grawitacyjnie, zatem czas w którym przechodzą przed tarczą swojej gwiazdy macierzystej nieznacznie, ale jednak się przesuwa. Te przesunięcia zależą od mas poszczególnych planet, ich odległości oraz innych parametrów orbitalnych. Dzięki modelowi komputerowemu, symulujemy orbity planet do momentu kiedy obliczone tranzyty zgadzają się z wartościami obserwowanymi, stąd wnioskując o masach poszczególnych planet.

[AdSense-B]

Eric Agol, członek zespołu komentuje znaczenie odkrycia: “Celem badań nad egzoplanetami od jakiegoś czasu jest badanie składu chemicznego planet o rozmiarach i temperaturach podobnych o Ziemi. Odkrycie TRAPPOST-1 oraz możliwości instrumentów ESO w Chile oraz Kosmicznego Teleskopu Spitzer na orbicie umożliwiły nam to – dając nam pierwszy wgląd w skład chemiczny egzoplanet o masach Ziemi!”

Pomiary gęstości, po połączeniu z modelami składu chemicznego planet, silnie wskazują, że siedem planet układu TRAPPIST-1 nie jest tylko suchymi skalistymi globami. Wydają się one zawierać znaczące ilości materiałów lotnych, prawdopodobnie wody, której masa może odpowiadać nawet za 5% masy planety w niektórych przypadkach – to naprawdę potężna ilość. Dla porównania Ziemia ma zaledwie 0,02% masy pod postacią wody!

Źródło: ESO/M. Kornmesser

“Gęstości, choć istotne przy badaniu składu chemicznego planet, nie mówią nam nic o tym, czy planeta jest przyjazna dla życia. Niemniej jednak, nasze badania stanowią istotny krok na drodze wiodącej do odkrycia czy te planety są przyjazne dla życia” mówi Brice-Olivier Demory, współautor z Uniwersytetu w Bernie.

TRAPPIST-1b oraz c, najbardziej wewnętrzne planety układu  prawdopodobnie mają skaliste jądra i otoczone są atmosferami dużo gęstszymi od ziemskiej. TRAPPIST-1d to z kolei najlżejsza z planett (około 30% masy Ziemi). Naukowcy nie są pewni czy posiada ona rozległą atmosferę, ocean czy warstwę lodu na powierzchni.

Naukowców zaskoczył fakt, że TRAPPIST-1e to jedyna planeta w układzie nieco gęstsza od Ziemi, co wskazuje, że może posiadać gęstsze żelazne jądro, i że niekoniecznie posiada gęstą atmosferę, ocean czy warstwę lodu. To naprawdę tajemnicze, że TRAPPIST-1e wydaje się być tak bardzo bardziej skalista niż pozostałe planety. Pod względem rozmiarów, gęstości i ilości promieniowania otrzymywanego od gwiazdy macierzystej, to właśnie ta planeta najbardziej przypomina Ziemię.

TRAPPIST-1f, g oraz h są wystarczająco daleko od swojej gwiazdy, że woda na ich powierzchni może być tylko w formie lodu. Jeżeli posiadają one rzadkie atmosfery, mało prawdopodobnym jest aby zawierały cięższe związki, które znajdujemy na Ziemi, takie jak na przykład dwutlenek węgla.

 

Źródło: ESO