Nie wszystko stracone. Może jednak istnieje jakieś życie na planetach układu TRAPPIST-1

Jeden z najciekawszych układów planetarnych, jakie dotąd się udało odnaleźć, wciąż może stanowić interesujący temat badań dla naukowców poszukujących życia we wszechświecie. Wbrew wcześniejszym informacjom wiele wskazuje na to, że woda na powierzchni części planet układu mogła przetrwać początkowy okres życia swojej gwiazdy.

Pytanie o to, czy życie mogłoby istnieć na powierzchni którejś z siedmiu planet krążących wokół gwiazdy Trappist-1 od lat pozostaje bez odpowiedzi. Z jednej strony część planet krąży obecnie wokół gwiazdy w jej ekosferze, czyli w takiej odległości, w której mogłaby na powierzchni planety istnieć woda w stanie ciekłym. Z drugiej strony, te same planety na wcześniejszym etapie rozwoju układu planetarnego były poddane znacznie intensywniejszemu promieniowaniu gwiazdy centralnej. Dotychczasowe badania wskazywały zatem, że wszelka woda, która mogłaby teoretycznie teraz znajdować się na planetach w ekosferze, została doszczętnie usunięta z nich w przeszłości, gdy na przestrzeni setek milionów lat gwiazda centralna była znacznie gorętsza. Dotyczy to nie tylko zbiorników wody, ale nawet wody uwięzionej w minerałach.

Najnowsze badania wykorzystujące nowatorskie techniki modelowania ewolucji atmosfer planetarnych wskazują, że sytuacja jest bardziej obiecująca, niż dotychczas zakładano. Astronomowie z Uniwersytetu Bordeaux we Frnacji wskazują, że planety układu Trappist-1 wciąż mogą skrywać przed nami życie.

Rozwój ogromnych atmosfer bogatych w wodę jest kluczowym krokiem w ewolucji światów zawierających oceany. Zatem lepsze zrozumienie tych atmosfer może pomóc naukowcom dokładniej określić, gdzie we wszechświecie może istnieć życie. Zgodnie z obecnymi teoriami, kiedy powstają planety, ich woda jest zawarta w skałach. Ale z powodu intensywnej aktywności wulkanicznej we wczesnych latach tych dopiero powstających planet, woda odparowuje do atmosfery. Gdy warunki są odpowiednie, ta para wodna ma możliwość skraplania się i utworzenia płynnego oceanu, w którym może pojawić się życie. Pytanie jednak o to, kiedy te warunki stają się odpowiednie.

„W przeszłości, kiedy modelowaliśmy te atmosfery, robiliśmy bardzo duże przybliżenia, które mówiły, że te atmosfery są konwekcyjne. Oznacza to, że promieniowanie gwiazdy dociera bardzo głęboko, niemal do powierzchni planety, a energia powraca na zewnątrz atmosfery poprzez ruch konwekcyjny” – mówi jeden z badaczy.

Problem w tym, że na prawdziwych planetach sytuacja jest zawsze znacznie bardziej złożona. Nieprzezroczystość gazu otaczającego planetę zmienia się wraz z wysokością, wpływając na to, ile ciepła zostaje uwięzione wewnątrz atmosfery, a i ile ucieka w przestrzeń kosmiczną. Przez długi czas naukowcy nie mogli modelować żadnej z tych zmiennych. Te zmiany nieprzezroczystości i ich wpływ na inne procesy w atmosferze pozostawały poza sferą rozważań. To może jednak oznaczać, że wyniki wcześniejszych symulacji mogą być po prostu błędne.

Tutaj na scenę wkracza układ planetarny Trappist-1.

Dotychczasowe modele wykazały, że planety z atmosferą bogatą w wodę, które otrzymują tylko około 10% więcej światła słonecznego niż Ziemia, szybko rozwijają efekt cieplarniany. Ponieważ para wodna jest silnym gazem cieplarnianym, w miarę jak woda nadal paruje ze skał planety, a stężenie pary wodnej w atmosferze wzrasta, rośnie również temperatura na powierzchni planety. W końcu planeta staje się tak gorąca, że jej skorupa i płaszcz topnieją w ocean magmy, uwalniając pozostałą wodę uwięzioną w skałach do atmosfery.

Stopniowo, przez miliardy lat, gdy silne wiatry gwiezdne uderzają w planetę, ta atmosferyczna woda ulatnia się w przestrzeń kosmiczną. Uważano, że taki los spotkał gorętszą siostrę Ziemi, Wenus, która krąży 40 milionów kilometrów bliżej Słońca niż Ziemia. Podobnie było z planetami w ekosferze Trappist-1. Gwiazda Trappist-1 jest mniejsza i chłodniejsza niż gwiazda w centrum naszego Układu Słonecznego, wszystkie siedem jej planet krąży po orbitach w odległościach znacznie mniejszych niż odległość między Słońcem a Merkurym, najbardziej wewnętrzną planetą Układu Słonecznego.

Nowy model opracowany przez naukowców pokazuje jednak, że chociaż warunki na wszystkich tych planetach były niewątpliwie piekielne we wcześniejszych latach, mogły one nie być wystarczająco gorące, aby stopić skorupę i płaszcz planety w magmę. Oznacza to, że całkiem sporo wody mogło przetrwać w skałach do późniejszych lat, kiedy macierzysta gwiazda ostygła. A zatem na tych planetach mogły powstać oceany ciekłej wody, na których obecnie może istnieć życie.

Źródło: Franck Selsis

Odkrycie to może mieć ogromne implikacje dla naszych szans na znalezienie życia poza Układem Słonecznym, ponieważ małe, chłodne gwiazdy, takie jak Trappist-1, zwane czerwonymi karłami, są zdecydowanie najczęściej występującym typem gwiazd w naszej galaktyce Drogi Mlecznej.

Ostatecznie naukowcy twierdzą również, że wyniki pomogą naukowcom lepiej interpretować odkrycia z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który oprócz eksploracji wczesnego Wszechświata, szuka śladów wody na egzoplanetach w Drodze Mlecznej.



Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Puls Kosmosu od 2015 roku informuje o aktualnościach ze świata astronomii, kosmologii i eksploracji przestrzeni kosmicznej. Krótko, rzeczowo i bez sensacji.

Autor: Radek Kosarzycki

ARCHIWUM

KONTAKT

pulskosmosu[at]gmail.com