Система TRAPPIST-1 може бути мертвою у всіх сенсах

Коли емоції в науці беруть верх, нічого хорошого від цього чекати не доводиться. Відповідно до одного з останніх думок астрономів, як мінімум дві (а може і всі) з семи планет, що знаходяться всередині системи TRAPPIST-1, могли вже давно втратити свою атмосферу під впливом випромінювання рідної зірки, що автоматично ставить хрест на можливості підтримки води на поверхні цих планет в рідкому стані.

Сльози, правда, з цього приводу лити поки рано. Так як в рамках останнього дослідження вчені з Женевської обсерваторії вивчили інформацію про спектральному випромінюванні системи TRAPPIST-1 і прийшли до висновку, що зірка цієї системи може бути відносно молодий. А це означає, що у неї могло і не бути достатньо часу для того, щоб здути з усіх планет їх атмосферу. Тому робити однозначні висновки про те, що вся атмосфера землеподібних планет цієї системи була втрачена, поки рано. Іншими словами, у нас як і раніше залишається можливість помріяти про ймовірність наявності життя на деяких з цих віддалених від нас світів.

Для забули, а також тих, хто взагалі не розуміє, про що йде мова, коротко нагадаємо, що в минулому році приблизно 39 світлових роках від Землі астрономи виявили . До того часу новина не здавалася такою вже й ажіотажного, проте минулого місяця аерокосмічне агентство NASA оголосило про те, що насправді в системі TRAPPIST-1 знаходиться . Систему тут же прозвали клоном нашої Сонячної системи. Майже всі планети в ній розташовані досить близько один до одного і, крім цього, перебувають у відносній близькості до своєї зірки.

Згідно більш раннім припущеннями, принаймні три з виявлених планет знаходяться в так званій «зоні Златовласки», або зоні зірки, де не дуже жарко і не дуже холодно, щоб наявна вода на планетах теоретично могла підтримуватися в рідкому стані, а також були умови для появи і розвитку життя.

Такі інтригуючі новини навіть надихнули NASA на випуск цілої серії постерів на тему майбутньої подорожі до TRAPPIST-1 (ознайомитись з парочкою з них можна нижче), на яких зображені її планети в порівнянні з планетами нашої Сонячної системи. Однак радіти, як виявилося, було зарано.

Так як орбіти цих планет розташовані занадто близько до їх зірки, планети, швидше за все, скуті приливним захопленням, тобто мають синхронним обертанням із зіркою. Це означає, що одне з їх півкуль завжди повернене стороною до зірки, в той час як інша півкуля завжди залишається під непроглядною темрявою. А це дуже погані новини. Для води. А для життя – тим більше.

Це довів інший приклад. Минулого місяця вчені повідомили, що у планети, розташованої поруч з Проксимой Центавра (найближчої до нас зірки), . Планета розташована до зірки (червоного карлика) так близько, що, найімовірніше, взагалі позбавлена атмосфери і виглядає скоріше як шматок випаленого каменю, а не як наш потенційний майбутній міжпланетний курорт. Відсутність атмосфери пояснюється потужним випромінюванням Проксими, який іонізує атмосферні гази, дозволяючи потоків зоряного вітру в буквальному сенсі здувати її з поверхні.

Ще в кінці минулого року дослідники намагалися дізнатися, чи володіє зірка TRAPPIST-1 таким же, як Проксима Центавра, темпераментним поведінкою, і з'ясували, що найближчі розташовані до неї планети в такому разі за період їх існування могли втратити запасів води, за обсягом рівному 15 земних океанах.

Що ж стосується самого останнього дослідження, то в його рамках астрономи склали два типи випромінювання карликової зірки TRAPPIST-1 — рентгенівське випромінювання її корони, а також ультрафіолетове випромінювання (так зване Лайман-альфа-випромінювання), що створюється атомами водню з хромосферного шару зірки (як раз під короною), — заодно порівнявши їх з показниками Проксими. Виявилося, що TRAPPIST-1 створює наполовину менше випромінювання Лайман-альфа у порівнянні з Проксимой Центавра, що, в принципі, було і очікувано, з урахуванням того, що цей тип зірок набагато холодніше.

Однак тут же з'ясувалося, що обидві зірки випромінюють приблизно однаковий обсяг рентгенівських променів, що на тлі всього іншого здається досить дивним, так як обсяг рентгенівського та ультрафіолетового випромінювання для зірки, подібної категорії з часом повинен скорочуватися. При цьому більш активне скорочення обсягу зазвичай йде саме в рентгенівському діапазоні.

«Факт того, що TRAPPIST-1 випромінює майже в три рази менше часток Лайман-альфа-випромінювання, ніж рентгенівських частинок, може говорити про те, що зірка ще раніше відносно молода», — повідомляють вчені.

Під визначенням «відносно молода» можна розглядати будь-який проміжок часу не більше півмільярда років. Більш того, підвищену для такого типу зірок швидкість обертання TRAPPIST-1 також можна розглядати як докази на користь її молодого віку. Зрештою це може також вказувати на те, що обсяг рентгенівського випромінювання в минулому у неї був вище.

Було передбачено, що сплески випромінювання зірки, найімовірніше, сдуют будь землеподобную атмосферу знаходиться ближче всього до неї планети протягом 1-3 мільярди років. Але при цьому може знадобитися від 5 до 22 мільярдів років те ж саме, якщо йдеться про планети, які розташовані далі від зірки. Іншими словами, в системі TRAPPIST-1 на одній або навіть декількох з цих планет теоретично може знаходитися не тільки атмосфера, але й вода в рідкій формі. Але,звичайно ж, при врахуванні того, що вік самої зірки, при цьому не сильно вище 500 мільйонів років.

Крім того, існує ймовірність, що ці планети не завжди так розташовувалися близько до зірки, а «мігрували» до неї протягом свого існування. В цьому випадку можна було б розглядати менший час дії інтенсивного випромінювання на їх атмосферу.

У цілому TRAPPIST-1 бачиться дуже дивною зіркою. Незважаючи на те, що вона здається молодий, її поведінка найчастіше властиво більш старих зірок. Таке поєднання робить систему для вчених ще цікавіше.

А якщо і ви не втратили інтерес, то пропонуємо поглянути на зображення, опубліковане аерокосмічним агентством NASA, на якому помітно зміна яскравості зірки TRAPPIST-1 у проміжок в один год. Зображення було отримано 22 лютого. Зміна яскравості говорить про те, що в цей момент навпроти зірки проходить одна з її планет.

Незважаючи на те, що три пікселя на зображенні навряд чи вразять непідготовленої людини, варто все ж взяти до відома, що саме зображення покриває всього 44 квадратних арксекунды неба, що приблизно еквівалентно розміру при погляді утримуваної на відстані витягнутої руки піщинки.