Семь скалистых планет, вращающихся вокруг соседней звезды TRAPPIST-1, имеют много воды, новое исследование предполагает — возможно, слишком много, чтобы сделать их хорошими ставками для жизни.
Согласно исследованию, во всех мирах TRAPPIST-1, вероятно, на их поверхности находятся сотни водных ресурсов земных океанов, а самые влажные могут иметь более чем в 1000 раз больше материала, чем наша планета.
Удивительно, но это, вероятно, не отличная новость для потенциала системы TRAPPIST-1 в жизни хостинга, члены исследовательской группы сказали. [Встречайте 7 экзопланет земного размера TRAPPIST-1] TRAPPIST-1-тусклая красная карликовая звезда, которая находится примерно в 39 световых годах от Земли. Астрономы обнаружили три планеты, вращающиеся вокруг звезды в 2016 году, и еще четыре были объявлены годом позже. Каждый из семи миров-которые известны как ТРАППИСТ-1b, c, d, e, f, g и h — примерно одинакового размера с Землей. И три из чужеродных миров (e, f и g), как полагают, лежат в "обитаемой зоне" ТРАППИСТА-1 — это правильный диапазон расстояний, где жидкая вода, вероятно, может существовать на поверхности планеты.
TRAPPIST-1 примерно в 2000 раз тусклее солнца, поэтому обитаемая зона красного карлика очень близко. Действительно, все семь планет TRAPPIST-1 находятся ближе к своей звезде, чем Меркурий к солнцу. Все планеты TRAPPIST-1 были обнаружены с помощью "транзитного метода"; несколько различных инструментов заметили крошечные провалы яркости, которые привели к тому, что миры пересекли лицо их принимающей звезды. Величина этих провалов показала размеры миров. И астрономы смогли оценить массы планет, хотя и не так точно, изучив, как их транзиты менялись с течением времени. (Эти изменения происходят, когда соседние планеты тяготеют друг к другу гравитационно.)
С этой массовой и объемной информацией в руках Унтерборн и его команда использовали компьютерные модели, чтобы получить лучшее представление о составе шести миров TRAPPIST-1. (Они не имели дело с TRAPPIST-1h, самой внешней планетой, потому что недостаточно известно об этом.)
Эта работа по моделированию показала, что в системе TRAPPIST-1 есть градиент влажности. Сокровенные планеты, B и C, которые, вероятно, около 10% воды по массе, в то время как влажные вещи, составляет не менее 50 процентов от более далеких F и G. Средние планет D и e где-то посередине.Все эти миры мокрые, даже в нижней части градиента. Для сравнения, Земля составляет всего 0,2 процента воды по массе. Действительно, планеты TRAPPIST-1, вероятно, являются" водными мирами", без земли, чтобы сломать монотонность ветра и волны, сказал Унтерборн.
Если это действительно так, шансы найти жизнь в системе не может быть большим.
И вся эта вода может остановить некоторые ключевые геологические процессы, которые могут помочь жизни закрепиться, сказал Унтерборн. Например, породы в мантии Земли часто становятся жидкими после подъема в зону более низкого давления, где их температура плавления ниже. Но такое "расплавление декомпрессии" может происходить редко, если вообще, в мирах ТРАППИСТА-1, потому что огромный вес вышележащих глобальных океанов так сильно поднимает мантийное давление.Без расплавленной породы вблизи поверхности не может быть вулканов (по крайней мере, не тех, к которым мы привыкли здесь, на Земле). И без вулканов тепловые газы, такие как углекислый газ, могут с трудом достичь атмосферы, что означает, что планеты TRAPPIST-1, возможно, подверглись эффекту "беглого снежного кома", сказал Унтерборн.
Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, сталкиваются с другими проблемами обитаемости, подчеркивают многие исследователи. Например, если эти миры орбите достаточно плотно, чтобы быть в обитаемой зоне, они почти наверняка "приливно заблокированы", то они всегда показывают то же лицо в их родительской звезды. Таким образом, одна сторона таких планет может быть кипящей, а другая-фригидной. Эту проблему можно было бы смягчить наличием плотной атмосферы, которая обеспечивала бы циркуляцию тепла. Но красные карлики отстреливают множество мощных вспышек, которые могут быстро лишить атмосферы обитаемых зон миров.
Такие вопросы активно обсуждаются и изучаются, что неудивительно, учитывая распространенность красных карликов: около 75 процентов звезд Млечного Пути-красные карлики, поэтому они, вероятно, укрывают большую часть недвижимости галактики, пригодной для жилья или нет.
Новое исследование также проливает свет на формирование и эволюцию системы TRAPPIST-1. Например, все семь планет в настоящее время лежат внутри изначальной "снежной линии" — точки, за которой было достаточно холодно, чтобы вода оставалась замороженной, когда миры формировались. Но результаты команды показывают, что планеты f, g и h фактически сформировались за этой границей и мигрировали внутрь с течением времени. Планеты b и c, с другой стороны, объединились внутри изначальной снеговой линии. (Неясно, где TRAPPIST-1d и e родились по отношению к этой линии, которая, по словам исследователей, вероятно, находилась где-то между новорожденными мирами c и F.)
В целом, исследование показывает, что красные карликовые системы, такие как TRAPPIST-1, не должны рассматриваться как миниатюрные версии нашей собственной Солнечной системы, сказал Унтерборн; их планеты могут образовываться несколько по-разному и/или на несколько разных временных масштабах.
"Понимание этого с точки зрения планетарного образования и эволюции, я думаю, является — особенно для общественности — гораздо более мощным способом продажи TRAPPIST-1, чем жизнь", - сказал он. "Никому не нравится быть мокрым одеялом, который говорит:" Ну, на самом деле, они не так уж хороши для жизни."Но они действительно интересны, и нам нужно знать эти вещи, чтобы понять планеты, которые, вероятно, будут иметь жизнь."
