Atmosfera egzoplanety TRAPPIST-1 c (ilustracja artysty) mogła zostać zniszczona przez promieniowanie jej gwiazdy.Źródło: NASA/JPL-Caltech
Po raz drugi Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) szukał i nie znalazł gęstej atmosfery na egzoplanecie w Jeden z najbardziej ekscytujących znanych układów planetarnych. Raport astronomów1 Dzisiaj TRAPPIST-1c może nie mieć kuszącej atmosfery, tak jak kilka miesięcy temu donosili o swoim sąsiedzie TRAPPIST-1b.
Istnieje szansa, że niektóre z pozostałych pięciu planet w układzie TRAPPIST-1 mogą mieć gęstą atmosferę zawierającą interesujące geologicznie i biologicznie związki, takie jak dwutlenek węgla, metan lub tlen. Jednak dwie dotychczas zbadane planety wydają się nie mieć lub prawie nie mieć atmosfery.
Ponieważ planety tego typu są powszechne wokół wielu gwiazd, „z pewnością zmniejszyłoby to liczbę planet, które mogą nadawać się do zamieszkania” – mówi Sebastian Zipa, badacz egzoplanet w Instytucie Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech. On i jego współpracownicy opisują odkrycie w Natura.
System zasilania gwiazdy
Wszystkie siedem planet TRAPPIST-1, które krążą wokół gwiazdy oddalonej o około 12 parseków (40 lat świetlnych) od Ziemi, mają skaliste powierzchnie i są mniej więcej wielkości Ziemi. Astronomowie uważają system za jedno z najlepszych laboratoriów natury do badania powstawania, ewolucji i potencjalnego zamieszkania planet. Planety są głównym celem JWST, który wystartował w 2021 roku i jest wystarczająco potężny, aby badać ich atmosfery bardziej szczegółowo niż inne obserwatoria, takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Oszałamiające nowe obrazy internetowe: młode gwiazdy, zderzające się galaktyki i gorące egzoplanety
Gwiazda macierzysta planety to chłodna, słaba gwiazda znana jako karzeł typu M, który jest najczęstszym typem gwiazdy w Drodze Mlecznej. Uwalniają duże ilości promieniowania ultrafioletowego, które może zniszczyć atmosferę każdej pobliskiej planety.
Najbardziej wewnętrzna planeta układu, TRAPPIST-1 b, emituje cztery razy więcej promieniowania, niż Ziemia otrzymuje od Słońca, więc nie było niespodzianką, gdy JWST odkrył, że nie ma zbyt wiele atmosfery.2. Ale następna w kolejce, TRAPPIST-1 c, krąży dalej od swojej gwiazdy i wydaje się możliwe, że chłodniejszej planecie udało się utrzymać więcej atmosfery.
Zespół Ziby skierował JWST na układ TRAPPIST-1 cztery razy w październiku i listopadzie, co pozwoliło naukowcom obliczyć, że temperatura powierzchni TRAPPIST-1 c, po stronie zwróconej w stronę gwiazdy, wynosi około 107 stopni C – zbyt gorąco, aby ją utrzymać temperatura jego temperatura powierzchni. Gęsta atmosfera bogata w dwutlenek węgla.
Znak niskiego poziomu wody
Porównując obserwacje z modelami potencjalnej chemii planety, naukowcy doszli również do wniosku, że TRAPPIST-1 c miał bardzo mało wody, kiedy się formował — mniej niż tuzin oceanów wody oceanicznej. Niska ilość wody w momencie narodzin planety oraz brak dwutlenku węgla w gęstej atmosferze wskazują, że TRAPPIST-1 c nigdy nie miał wielu składników nadających się do zamieszkania.
Ale wciąż może być nadzieja dla innych planet w systemie. w papierze3 Publikując 8 czerwca na serwerze preprint arXiv, Joshua Chrisansen-Tuton, planetolog z University of Washington w Seattle, ogłasza, że planety TRAPPIST-1 e i f — czwarty i piąty wymiar od gwiazdy — mogą nadal mieć atmosferę grube jak , ponieważ znajdują się wystarczająco daleko od gwiazdy, aby uniknąć zdmuchnięcia całej wody, w przeciwieństwie do planet B i C.
Innymi słowy, to, co naukowcy znajdują na planetach B i C, może niewiele powiedzieć o tym, jak może wyglądać atmosfera egzoplanet. „Myślę, że sensowne jest zachowanie neutralności w kwestii możliwości utrzymywania atmosfery przez egzoplanety” — mówi Chrisansen Totton.
