У фебруару 2017. године свет је био запањен сазнањем да су астрономи - користећи податке из телескопа ТРАППИСТ у Чилеу и Свемирског телескопа Спитзер - идентификовали систем од седам каменитих егзопланета у систему ТРАППИСТ-1. Као да то није довољно охрабрујуће за љубитеље егзопланета, такође је назначено да су три од седам планета орбитале у кругу околина звијезда у коме се може становати (ака. "Зона зладилоцкс").
Од тог времена, овај систем је био у фокусу значајних истраживања и праћења како би се утврдило да ли би било која од његових планета могла да се настани или не. Главно за ове студије било је питање да ли планете имају течну воду на својим површинама или не. Али према новом истраживању тима америчких астронома, планете ТРАППИСТ заправо могу имати превише воде да подрже живот.
Студија под називом „Унутарња миграција планета ТРАППИСТ-1 као изведена из састава богатих водом“ недавно је објављена у часопису Натуре Астрономи. Студију је водио Цаиман Т. Унтерборн, геолог са Школе истраживања земље и свемира (СЕСЕ), а обухватали су Стевена Ј. Десцх-а, Алејандра Лорензо (такође из СЕСЕ-а) и Наталие Р. Хинкел - астрофизичара са Универзитета Вандербилт , Насхвилле.
Као што је примећено, спроведено је више студија које су желеле да утврде да ли би било која од планета ТРАППИСТ-1 могла да буде усељива. И док су неки нагласили да се неће моћи дуго задржати на својој атмосфери због чињенице да орбитирају око звезде која је променљива и склона распуцавању (попут свих црвених патуљака), друге студије су откриле доказе да би систем могао бити богат водом и идеалан за замјену живота.
За потребе своје студије, тим је користио податке из претходних истраживања која су покушала да поставе ограничења на масу и пречник планета ТРАППИСТ-1 како би израчунали њихове густине. Велики део тога произашао је из скупа података који се зове Хипатија каталог (развијен од стране аутора Хинкела), који обједињује податке из преко 150 књижевних извора да би одредио звездано обиље звезда у близини нашег Сунца.
Користећи ове податке, тим је конструирао моделе састава масеног радијуса како би одредио испарљиве садржаје сваке од планета ТРАППИСТ-1. Оно што су приметили је да су планете ТРАППИСТ традиционално лагане за камена тела, што указује на висок садржај испарљивих елемената (као што је вода). У сличним световима ниске густине, обично се сматра да хлапљиви састојци имају облик атмосферских гасова.
Али како је Унтерборн објаснио у недавном чланку о СЕСЕ, планете ТРАППИСТ-1 су другачија ствар:
„[Т] планете ТРАППИСТ-1 су премале масе да би задржале довољно гаса да надокнаде дефицит густине. Чак и када би успели да се задржавају на гасу, количина потребна за надокнаду дефицита густине учинила би планету много љупкијом него што видимо. “
Због тога су Унтерборн и његове колеге утврдили да компонента ниске густине у овом планетарном систему мора бити вода. Да би утврдили колико је воде било, тим је користио јединствени софтверски пакет развијен као ЕкоПлек. Овај софтвер користи врхунске калкулаторе физике минерала који су омогућили тиму да комбинује све доступне информације о систему ТРАППИСТ-1 - не само масу и радијус појединих планета.
Открили су да су унутрашње планете (б и ц) били су "сувији" - имали су мање од 15% воде по маси - док су спољне планете (ф и г) имале су више од 50% воде по маси. За поређење, Земља има само 0,02% воде по маси, што значи да ти светови у свом обиму имају еквивалент стотинама океана величине Земље. У основи, то значи да планете ТРАППИСТ-1 могу имати превише воде да подрже живот. Као што је Хинкел објаснио:
„Ми обично мислимо да имамо течну воду на планети као начин за започињање живота, јер је живот, какав га знамо на Земљи, већином састављен од воде и захтева да он живи. Међутим, планета која је водени свет или она која нема површину изнад воде, нема важне геохемијске или елементарне циклусе који су апсолутно неопходни за живот. "
Ова открића не представљају добро онима који верују да су звезде типа М највероватније место које имају насељене планете у нашој галаксији. Не само да су црвени патуљци најчешћа врста звезда у Универзуму, који представљају 75% звезда само у Галаксији Млечни пут, а за неке које су релативно блиске нашем Сунчевом систему утврђено је да имају једну или више каменитих планета око њих.
Осим ТРАППИСТ-1, они укључују супер-Земље откривене око ЛХС 1140 и ГЈ 625, три камене планете откривене око Глиесе-а 667, и Прокима б - најближу егзопланету нашем Сунчевом систему. Поред тога, истраживање спроведено коришћењем ХАРПС спектрографа у ЕСО-овом опсерваторију Ла Силла 2012. године, показало је да би могло постојати милијарде стеновитих планета у орбиту у насељеним зонама црвених патуљастих звезда на Млечном путу.
На жалост, ова последња открића говоре да планете система ТРАППИСТ-1 нису повољне за живот. Шта више, вероватно им не би било довољно живота да произведу биосигнаре који би били видљиви у њиховој атмосфери. Поред тога, тим је такође закључио да су планете ТРАППИСТ-1 морале формирати оца далеко од своје звезде и током времена мигрирати унутра.
То се заснивало на чињеници да су ледене планете ТРАППИСТ-1 биле далеко ближе "леденој линији" своје звезде од сухих. У било којем соларном систему планете које леже унутар ове линије постат ће све тромије јер ће њихова вода испаравати или се кондензовати да би на њиховим површинама формирала океане (ако постоји довољно атмосфере). Преко ове линије вода ће попримити облик леда и може се формирати у планете.
Из својих анализа, тим је утврдио да су планете ТРАППИСТ-1 морале да се формирају изван ледене линије и мигрирале према звезди домаћину како би преузеле своје тренутне орбите. Међутим, пошто је познато да су звезде типа М (црвене патуљке) најсјајније после првог облика и временом замраче, ледена линија би се такође померила према унутра. Као што је коаутор Стевен Десцх објаснио, колико ће планете мигрирати зависиће од тога када су се формирале.
"Раније су се планете формирале, што су даље од звезде потребне да се формирају толико леда", рекао је. На основу времена колико је потребно да се формирају камене планете, тим је проценио да су планете морале бити изворно двоструко веће од своје звезде него сада. Иако постоје друге индикације да су планете у овом систему мигрирале током времена, ова студија је прва која је квантифицирала миграцију и користила податке о саставу да би је приказали.
Ова студија није прва која показује да планете које окружују црвене патуљасте звезде могу заправо бити „водени светови“, што би значило да су камените планете са континентима на њиховим површинама релативно ретка ствар. У исто време, спроведена су и друга истраживања која показују да ће се такве планете вероватно тешко задржати на својим атмосферама, што указује да неће дуго остати водени светови.
Међутим, све док не будемо могли боље да погледамо ове планете - што ће бити могуће применом инструмената нове генерације (попут Свемирски телескоп Јамес Вебб) - биће приморани да теоретизирамо о ономе што не знамо на основу онога што радимо. Полако сазнајући више о овим и другим егзопланетима, наша способност да одредимо где треба да тражимо живот изван нашег Сунчевог система биће побољшана.
