Na rozdíl od „oznámení“mnoha ruských mediálních médií nebyl objeven žádný mimozemský život. Skutečný počet potenciálně obyvatelných planet v systému TRAPPIST-1 však není tři, ale sedm. Téměř jistě však nejsou všichni obývaní.
Včerejší zpráva o objevení systému sedmi planet podobných Zemi poblíž ultracold červeného trpaslíka, vzdáleného 40 světelných let, byla skutečným pocitem. A to vyvolává řadu velmi obtížných otázek. Jak je možné, že jeden červený trpaslík má tolik pevných planet? Proč se choulí tak těsně spolu, že tři z nich padly do formální zóny stanoviště najednou? Kolik z nich je ve skutečnosti? A jsou tam oceány?
Sedm planet je jen minimální skóre
Publikace Nature v tomto tématu je plná neočekávaných podrobností. Například sedm planet je ve skutečnosti velmi skromný odhad. Hlavním zdrojem nových dat o jejich počtu je kosmický dalekohled Spitzer a byl použit pouze pro jeden dvacetidenní pozorovací cyklus. Detekce tranzitu vyžaduje alespoň jeden průchod exoplanety mezi diskem a terestrickým pozorovatelem. Pokud má hvězda více planet, ale jejich rok trvá déle než 20 pozemských dnů, pak je nelze takto vidět. K objasnění problému trvalo mnohem déle. Vezměme si sluneční soustavu: Abychom našli Zemi tranzitní metodou, bylo by dobré, kdyby se mimozemští astronomové dívali na sluneční disk rok. A vidět hypotetickou devátou planetu - od 10 do 20 tisíc let. Kdyby pozorovali 20 dní, neobjevili by ani Merkur. Proto je nových sedm planetco bylo nejjednodušší najít, a ne celou planetární populaci vzdáleného systému.
Tak velké množství planet není příliš běžné, protože TRAPPIST-1 je 12krát lehčí než Slunce. Ano, existuje více těžkých prvků (109% sluneční hladiny). Jsou z nich „vyrobeny“pevné planety a jádra plynových obrů. Takže s takovou „kovovou“kompozicí není multiplanetaryismus překvapující. Další věc je pozoruhodná: červení trpaslíci obvykle nevykazují takovou „metalicitu“. V tomto ohledu je hvězda zcela atypická, zjevně vznikla v oblasti neobvykle nasycené těžkými prvky.
Těsnost je jako ve společném bytě - a to je dobré
Propagační video:
První planeta v systému, TRAPPIST-1b, je asi 1,6 milionu kilometrů od své hvězdy (čtyři vzdálenosti Země-Měsíc) a sedmá planeta, TRAPPIST-1h, je méně než 10 milionů kilometrů. Nejedná se o planetární systém, ale o „komunální byt“, ve kterém je hustota planet desetkrát vyšší než naše. Měsíce Jupiteru se nacházejí ve vzdálenosti až 30 milionů kilometrů od jejich planety a ve skutečnosti je jeho gravitace mnohem slabší. Autoři práce se domnívají, že planety v takové těsnosti prostě nemohly vzniknout, neměly by dostatek materiálu pro protoplanetární disk. Pro velké satelity Jupiteru bylo docela dávno ukázáno, že povstaly dále od planety, než jsou nyní, a pak na ni postupně migrovaly.
Skutečnost, že exoplanety TRAPPIST-1 jsou migranti, je velmi dobrým signálem. V prvních desítkách milionů let může červený trpaslík produkovat velmi silné světlice, odtrhávat a odnášet od světelných prvků planety, atmosféru a hydrosféru - něco, bez čeho nebude existovat pozemský život. Objevených sedm nebeských těl uniklo tomuto osudu utrácením jejich „mládí“na bezpečnějších vzdálených oběžných drahách.
Bydlí tři, sedm nebo více?
Autoři článku Nature se pokusili být velmi mírní ve svých hodnoceních. Domnívali se, že pouze TRAPPIST-1e, fag jsou v obyvatelné zóně systému, které přijímají 0,66, 0,38 a 0,26 z záření, které Země dostává od hvězdy. Hustota TRAPPIST-1e je o 20% nižší než hustota Země, f je 40% a g je 6%. To znamená, že všechny obsahují více světelných prvků, plynů a případně vody. Hustější atmosféra lépe udržuje teplo. Slapový dopad blízké hvězdy na planety a planety na sebe navíc zahřívá jejich jádra. Z tohoto důvodu dochází k častým sopečným erupcím a vyššímu toku tepla ze středu planety. Takže, i přes nízké osvětlení, život tam teoreticky nebude mrznout.
Ale první tři planety dostávají 4,25, 2,27 a 1,14krát více záření ze své hvězdy. Pokud by dnešní Země byla ještě o 14% teplejší, oceány by se na ní rychle vařily. Člověk by však neměl porovnávat podmínky ve „společném bytě“poblíž hvězdy TRAPPIST-1 a ve „slušném bytě“(blízko Slunce). Všech sedm otevřených planet TRAPPIST-1 je přílivové. To znamená, že se vždy dívají na hvězdu z jedné strany a druhou na druhou stranu vesmíru.
Planetární vědci na takových exotických planetách dlouho simulovali podmínky. A ukáže se, že pokud neexistují žádné zvlášť husté atmosféry, pak je horké na denní straně, chladné na noční straně a na terminátoru s věčným úsvitem jsou podmínky přechodné. To znamená, že první tři planety mohou mít na povrchu v oblasti terminátorů kapalnou vodu, o níž vědci upřímně diskutují.
Ze stejného důvodu může být sedmá planeta potenciálně „naživu“. Ano, dostává pouze 0,13 energie, která dosáhne Země. Ale ze dne to znamená 0,26 úrovně Země. S hustou atmosférou a jádrem zahřátým přílivovou interakcí je to hodně. Autoři připouštějí, že pokud je v atmosféře planety vodík (velmi účinný skleníkový plyn), bude na povrchu kapalná voda i při nízkém slunečním záření.
Jak vidíme, pro planetu, která se neustále dívá na své slunce, je pojem „obyvatelná zóna“, tj. Taková vzdálenost od hvězdy, při níž je život možný, stále poněkud vágní. Na denní straně je to jedna, na noční straně, druhá, na terminátoru - třetí. Pouze s velmi hustou atmosférou, jako je atmosféra na Titanu, se teplota vyrovná ve všech bodech povrchu exoplanety.
Bez toho, abychom se dozvěděli více o atmosférách nových světů, bude obtížné určit tam zóny obyvatelnosti. Jedno je jisté: odhad „tří potenciálně obydlených“je nejnižší možný. V praxi jich může být sedm a možná mnohem více. Je dobře známo, že planety mohou mít velmi velké satelity, na nichž (stejný Titan) je atmosféra hustší než Země a moře jsou také poměrně rozsáhlé. Dalekohledy příští generace jsou potřebné k lepšímu poznávání satelitů těchto sedmi planet a do té doby nelze vyloučit život tam.
Sedm světů: těžce zelený, ledově ledový
Na Zemi je zelená vegetace spojena se životem. Nebylo to však vždy tak - v poslední době byly fotosyntetické organismy na naší planetě velmi často červené (fialové bakterie). Pokud má TRAPPIST1 vlastní vegetaci na exoplanetách, je nepravděpodobné, že se nám bude líbit. 95% radiační energie červeného trpaslíka leží v infračervené části spektra. Místní rostliny ji budou muset použít a budou také odrážet nezelenou část viditelného spektra, aby nedošlo k přehřátí. Mezi astrobiology je otázka, jaká bude barva, stále kontroverzní, ale většina mluví o černé nebo červené barvě nebo o jejich kombinacích.
Existují však dobré zprávy. Ledové čepice se v takových světech prakticky netvoří. Led v pólech Země se v létě netaví jen proto, že dobře odráží světlo. V infračervené části spektra led absorbuje téměř všechno, takže se musí velmi rychle roztavit. To znamená, že nástup pravidelných ledových dob, stejně jako na Zemi za posledních několik milionů let, je extrémně nepravděpodobný.
Měli byste hledat mimozemské kamarády?
Jak víte, po černé magii by měla následovat její expozice. Tady to je: neměli byste tam vysílat rádiové signály. Podle astronomů je věk hvězdy TRAPPIST-1 pouhých 500 milionů let a část času její planety od své hvězdy utratily mnohem více, než jsou nyní. To znamená, že v tomto planetárním systému je prostě příliš brzy čekat na vznik složitého života nebo dokonce života obecně. Země se podle dnešních konceptů stala obydlenou planetou před 3,5–3,8 miliardami let, tedy 0,7–1 miliardami let po jejím vzniku. Nejradikálnější datum je před 4,1 miliardami let. Je nepravděpodobné, že by zde bylo vynalezeno rádio za 100 milionů let.
Potenciálně je systém 40 světelných let daleko velmi vhodný pro život, ale je pravděpodobně příliš brzy na naději na kontakt s jeho obyvateli. Jejich budoucnost však vypadá sebevědoměji než naše. Červený trpaslík je méně masivní než žlutý (Slunce), a proto žije mnohem déle. Oceány Země se odpaří za pár miliard let a poté se Slunce stane bílým trpaslíkem. Zatímco TRAPPIST-1 bude schopen řádně zářit obyvatelům svého systému dalších 4 až 5 bilionů let - tisíckrát déle, než je čas, který je k dispozici pro pozemský život.
Lysyakov Ivan