Na rozdiel od „oznámení“mnohých ruských mediálnych médií sa nezistil žiadny cudzí život. Skutočný počet potenciálne obývateľných planét v systéme TRAPPIST-1 však nie je tri, ale sedem. Takmer určite nie sú všetci obývaní.
Včerajšia správa o objavení systému siedmich planét podobných Zemi v blízkosti ultracold červeného trpaslíka vzdialeného 40 svetelných rokov bola skutočnou senzáciou. A to vyvoláva množstvo veľmi zložitých otázok. Ako je možné, že jeden červený trpaslík má toľko solídnych planét? Prečo sú chovaní tak úzko spolu, že traja z nich spadli naraz do formálnej zóny biotopu? Koľko z nich je v skutočnosti? A existujú oceány?
Sedem planét predstavuje iba minimálne skóre
Publikácia Nature v tejto téme je plná neočakávaných podrobností. Napríklad sedem planét je v skutočnosti veľmi skromný odhad. Hlavným zdrojom nových údajov o ich počte je vesmírny teleskop Spitzer, ktorý sa použil iba na jeden dvadsaťdňový pozorovací cyklus. Detekcia tranzitu vyžaduje aspoň jeden prechod exoplanety medzi diskom a pozemným pozorovateľom. Ak má hviezda viac planét, ale ich rok trvá dlhšie ako 20 dní Zeme, potom ich nemohli vidieť. Na objasnenie problému to trvalo oveľa dlhšie. Zoberme si slnečnú sústavu: s cieľom nájsť Zem tranzitnou metódou by bolo dobré, keby sa mimozemskí astronómovia pozerali na slnečný disk rok. A vidieť hypotetickú deviatu planétu - od 10 do 20 tisíc rokov. Keby pozorovali 20 dní, nezistili by ani ortuť. Preto je nových sedem planétčo bolo najjednoduchšie nájsť, a nie celé planétové obyvateľstvo vzdialeného systému
Taký veľký počet planét nie je príliš častý, pretože TRAPPIST-1 je 12-krát ľahší ako Slnko. Áno, existuje viac ťažkých prvkov (109% úrovne slnečnej energie). Z nich sú „vyrobené“pevné planéty a jadrá plynových gigantov. Takže pri takomto „kovovom“zložení nie je multiplanetárstvo prekvapujúce. Ďalšia vec je pozoruhodná: červení trpaslíci zvyčajne nevykazujú takúto „kovavosť“. V tomto ohľade je hviezda úplne atypická, zjavne vznikla v oblasti neobvykle nasýtenej ťažkými prvkami.
Tesnosť je ako v spoločnom byte - a to je dobré
Propagačné video:
Prvá planéta v systéme, TRAPPIST-1b, je vzdialená asi 1,6 milióna kilometrov od svojej hviezdy (štyri vzdialenosti Zem-Mesiac) a siedma planéta, TRAPPIST-1h, je menšia ako 10 miliónov kilometrov. Nejde o planetárny systém, ale o „komunálny byt“, v ktorom je hustota planét desaťkrát vyššia ako tá naša. Mesiace Jupitera sa nachádzajú vo vzdialenosti až 30 miliónov kilometrov od ich planéty a v skutočnosti je jeho gravitácia oveľa slabšia. Autori práce sa domnievajú, že planéty v takej tesnosti jednoducho nemohli vzniknúť, nemali by preto dostatok materiálu na protoplanetárny disk. Pokiaľ ide o veľké satelity Jupitera, bolo už dávno ukázané, že povstali ďalej od planéty, ako sú teraz, a potom na ňu postupne migrovali.
Skutočnosť, že exoplanety TRAPPIST-1 sú migranti, je veľmi dobrým znamením. Počas prvých desiatok miliónov rokov môže červený trpaslík vytvoriť veľmi silné svetlice, odtrhnúť a uniesť svetelné prvky planéty, atmosféru a hydrosféru - bez ktorých nebude existovať pozemský život. Objavených sedem nebeských telies uniklo tomuto osudu utrácaním ich „mladosti“na bezpečnejších vzdialených obežných dráhach.
Traja obývaní, sedem alebo viac?
Autori článku Príroda sa pokúsili byť veľmi mierni vo svojich hodnoteniach. Usúdili, že iba TRAPPIST-1e, fag sú v obývateľnej zóne systému, ktoré prijímajú 0,66, 0,38 a 0,26 z radiácie, ktorú Zem dostane z hviezdy. Hustota TRAPPIST-le je o 20% nižšia ako hustota Zeme, f je 40% a g je 6%. To znamená, že všetky obsahujú viac ľahkých prvkov, plynov a prípadne vody. Hustšia atmosféra lepšie udržuje teplo. Slapový dopad blízkej hviezdy na planéty a planéty na seba dodatočne zahrieva ich jadrá. Z tohto dôvodu dochádza k častým sopečným erupciám a vyššiemu toku tepla zo stredu planéty. Takže, napriek nízkemu osvetleniu, život tam teoreticky nebude mrznúť.
Prvé tri planéty však dostávajú 4,25, 2,27 a 1,14-krát viac žiarenia zo svojej hviezdy. Keby bola dnešná Zem ešte o 14% teplejšia, oceány by sa na nej rýchlo uvarili. Nemali by sme však porovnávať podmienky v „komunálnom byte“v blízkosti hviezdy TRAPPIST-1 av „slušnom byte“(blízko Slnka). Všetkých sedem otvorených planét TRAPPIST-1 je prílivových. To znamená, že sa vždy pozerajú na hviezdu z jednej strany a druhú ukazujú na zvyšok vesmíru.
Planetárni vedci už dlho simulovali podmienky na takýchto exotických planétach. Ukazuje sa, že ak neexistujú žiadne zvlášť husté atmosféry, potom je horúce na dennej strane, chladné na nočnej strane a na terminátore s večným úsvitom sú podmienky prechodné. To znamená, že prvé tri planéty môžu mať tekutú vodu na povrchu v oblasti terminátorov, o ktorej vedci poctivo diskutujú.
Z toho istého dôvodu môže byť siedma planéta potenciálne „živá“. Áno, dostane iba 0,13 energie, ktorá sa dostane na Zem. Ale zo dňa to znamená 0,26 úrovne Zeme. Pri hustej atmosfére a jadre vyhrievanom prílivovou interakciou je to veľa. Autori pripúšťajú, že ak je v atmosfére planéty vodík (veľmi efektívny skleníkový plyn), potom bude na povrchu tekutá voda aj pri nízkej izolácii.
Ako vidíme, pre planétu, ktorá sa stále pozerá na svoje slnko, je pojem „obývateľná zóna“, to znamená taká vzdialenosť od hviezdy, pri ktorej je možný život, stále dosť nejasný. Na dennej strane je to jedna, na nočnej strane, druhá, na terminátore - tretí. Iba vo veľmi hustej atmosfére, akou je napríklad atmosféra na Titáne, sa teplota vyrovná vo všetkých bodoch povrchu exoplanety.
Bez toho, aby sme sa dozvedeli viac o atmosférach nových svetov, bude ťažké určiť zónu tam. Jedna vec je istá: odhad „troch potenciálne obývaných“je najmenší možný. V praxi ich môže byť sedem a možno oveľa viac. Je dobre známe, že planéty môžu mať veľmi veľké satelity, na ktorých (ten istý Titan) je atmosféra hustejšia ako zemské a moria sú tiež dosť rozsiahle. Teleskopy budúcej generácie sú potrebné na lepšie spoznanie satelitov týchto siedmich planét a dovtedy nie je možné vylúčiť život.
Sedem svetov: sotva zelená, sotva ľadová
Na Zemi je zelená vegetácia spojená so životom. Nie vždy tomu tak však bolo - v nedávnej dobe boli fotosyntetické organizmy na našej planéte veľmi často červené (fialové baktérie). Ak má TRAPPIST1 vlastnú vegetáciu na exoplanetách, je nepravdepodobné, že sa nám bude páčiť. 95% energie žiarenia červeného trpaslíka leží v infračervenej časti spektra. Miestne rastliny ich budú musieť používať a budú odrážať aj nezelenú časť viditeľného spektra, aby sa predišlo prehriatiu. Medzi astrobiológmi je otázka, aká bude farba, stále kontroverzná, ale väčšina hovorí o čiernej alebo červenej alebo o ich kombináciách.
Existujú však dobré správy. Ľadové čiapky sa v takýchto svetoch prakticky netvoria. Ľad na póloch Zeme sa v lete netaví len preto, že dobre odráža svetlo. V infračervenej časti spektra ľad absorbuje takmer všetko, takže sa musí veľmi rýchlo topiť. To znamená, že začiatok pravidelných ľadovcov, podobne ako na Zemi za posledných niekoľko miliónov rokov, je extrémne nepravdepodobný.
Mali by ste hľadať mimozemských kamarátov?
Ako viete, po relácii čiernej mágie by malo nasledovať jej odhalenie. Tu je to: nemali by ste tam vysielať rádiové signály. Vek hviezdy TRAPPIST-1 je podľa astronómov iba 500 miliónov rokov a časť jeho času strávila oveľa ďalej od svojej hviezdy, ako je tomu teraz. To znamená, že v tomto planetárnom systéme je jednoducho príliš skoro čakať na vznik komplexného života alebo dokonca života všeobecne. Zem sa podľa dnešných konceptov stala obývanou planétou pred 3,5 až 3,8 miliardami rokov, čo je 0,7 až 1,0 miliardy rokov po jej vytvorení. Najradikálnejší navrhovaný dátum je pred 4,1 miliardami rokov. Je nepravdepodobné, že by sa tu objavilo rádio za 100 miliónov rokov.
Je možné, že systém vzdialený 40 svetelných rokov je veľmi vhodný na život, ale je pravdepodobne príliš skoro na to, aby sme dúfali v kontakt s jeho obyvateľmi. Ich budúcnosť však vyzerá sebaistejšie ako naša. Červený trpaslík je menej masívny ako žltý (Slnko), a preto žije omnoho dlhšie. Oceány Zeme sa o pár miliárd rokov budú scvrkávať a potom sa Slnko stane bielym trpaslíkom. Zatiaľ čo TRAPPIST-1 bude schopný správne žiariť pre obyvateľov svojho systému ďalších 4 až 5 biliónov rokov - tisíckrát dlhšie, ako je čas, ktorý je potrebný na pozemský život.
Lysyakov Ivan