Η ανακάλυψη του συστήματος TRAPPIST-1 προκάλεσε ενθουσιασμό για ένα αστρικό σύστημα με τρεις δυνητικά κατοικήσιμους κόσμους, αλλά οι πρόσφατες παρατηρήσεις των δύο πιο εσωτερικών πλανητών είχαν αποθαρρυντικά αποτελέσματα. Αλλά σε μια πρόσφατη μελέτη, ο αστροβιολόγος Andrew Lincowski και οι συνεργάτες του από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον χρησιμοποίησαν έναν υπολογιστή για να προσομοιώσουν μερικούς τύπους ατμοσφαιρών που θα μπορούσαν να ταιριάζουν με τα δεδομένα του τηλεσκοπίου, και τελικά αποδεικνύεται ότι μπορεί να υπάρχει λίγος αέρας εκεί. Ο Lincowski και οι συνεργάτες του λένε ότι υπάρχει μια ακόμη πιθανότητα ο TRAPPIST-1 c, ο δεύτερος πιο εσωτερικός πλανήτης του συστήματος, να είναι είτε ένας γυμνός βράχος είτε να έχει μια λεπτή ατμόσφαιρα. Αυτά θα μπορούσαν να είναι καλά νέα για τις πιθανότητες ύπαρξης ζωής σε πιο μακρινούς πλανήτες στο σύστημα. Οι ερευνητές παρουσίασαν τη μελέτη τους σε μια πρόσφατη προεκτύπωση, η οποία δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από κριτές.
TRAPPIST-1 c : ‘Εχει αέρα ή είναι «γυμνός»;
Οι πρόσφατες παρατηρήσεις με το JWST των δύο πιο εσωτερικών πλανητών του TRAPPIST-1 υποδηλώνουν ότι κανένας κόσμος δεν έχει ατμόσφαιρα αρκετά παχιά, ώστε να μεταφέρει θερμότητα από την θερμή πλευρά των πλανητών, που είναι παλιρροιακά κλειδωμένοι στο μητρικό τους άστρο, στην πιο δροσερή σκοτεινή πλευρά τους. Τους τελευταίους μήνες, δύο ομάδες αστρονόμων χρησιμοποίησαν το JWST για να παρακολουθήσουν κάθε πλανήτη να περνά πίσω από το TRAPPIST-1, προσφέροντας μια σύντομη ματιά στη φωτισμένη πλευρά (της ημέρας), η οποία συνήθως βλέπει προς τον αστέρα και δεν φαίνεται από τη Γη. Οι αστρονόμοι την αποκαλούν δευτερεύουσα έκλειψη και τη χρησιμοποιούν για να μετρήσουν εάν το πιο καυτό σημείο σε έναν πλανήτη βρίσκεται ακριβώς πίσω από τον αστέρα ή εάν η θερμότητα φαίνεται να ρέει στην επιφάνεια του πλανήτη. Η δεύτερη περίπτωση είναι ένα καλό σημάδι ότι ένας πλανήτης έχει μια παχιά, κυκλοφορούσα ατμόσφαιρα για να μεταφέρει τη θερμότητα.
Ο Lincowski και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν πρόσφατα έναν υπολογιστή για να προσομοιώσουν πώς θα μπορούσε να μοιάζει η δευτερεύουσα έκλειψη του TRAPPIST-1 c με πολλές διαφορετικές ατμόσφαιρες διαφορετικής πυκνότητας και χημικής σύνθεσης. Στη συνέχεια, οι ερευνητές συνέκριναν τα αποτελέσματα της προσομοίωσής τους με τα πραγματικά δεδομένα του JWST, για να δουν εάν ένας πλανήτης με οποιοδήποτε είδος ατμόσφαιρας θα μπορούσε να έχει δημιουργήσει τα αποθαρρυντικά αποτελέσματα δευτερογενούς έκλειψης που είδε το JWST. Αποδείχθηκε ότι τα δεδομένα της δευτερεύουσας έκλειψης μπορούσαν να εξηγηθούν όχι μόνο από έναν γυμνό βράχο «καμένο» από το μητρικό άστρο, αλλά και από μια χούφτα σχετικά λεπτές ατμόσφαιρες χαμηλής πίεσης.
«Υπήρξε ένα γρήγορο συμπέρασμα προς το ΄χωρίς ατμόσφαιρες΄ από πολλούς, αλλά η πραγματικότητα είναι ότι υπάρχουν ακόμα πολλά ατμοσφαιρικά σενάρια που ταιριάζουν με τις τρέχουσες παρατηρήσεις μας», δήλωσε ο αστρονόμος του Πανεπιστημίου Cornell, Nikole Lewis, ο οποίος σχολίασε τη μελέτη αλλά δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Οι πιο εύλογες πιθανότητες από τις προσομοιώσεις του Lincowski και των συναδέλφων του είχαν όλες περίπου το ένα δέκατο της ατμοσφαιρικής πίεσης που αισθανόμαστε στο επίπεδο της θάλασσας εδώ στη Γη. Όταν οι ερευνητές μοντελοποίησαν λεπτές ατμόσφαιρες καθαρού οξυγόνου, ένα μείγμα οξυγόνου και υδρατμών ή οξυγόνου με μια «δόση» διοξειδίου του άνθρακα (μια «δόση» είναι περίπου 100 μέρη ανά εκατομμύριο, για τους σκοπούς μας), όλες οι δευτερεύουσες εκλείψεις τους, που προσομοιώθηκαν με υπολογιστή, φάνηκαν πολύ παρόμοιες με αυτό που παρατηρήθηκε στην πραγματικότητα από το JWST.
Οι προσομοιώσεις πρότειναν μια μικρή πιθανότητα ότι το TRAPPIST-1 c θα μπορούσε να έχει μια ατμόσφαιρα ελαφρώς πιο πυκνή από τη Γη, με μεγαλύτερη δόση διοξειδίου του άνθρακα στο μείγμα, αν και αυτό είναι πολύ λιγότερο πιθανό από τα άλλα σενάρια. Και φυσικά, εξακολουθεί να είναι εξίσου πιθανό ότι το TRAPPIST-1 c και ο πλησιέστερος γείτονάς του είναι τελικά βράχοι χωρίς αέρα. «Στο τρέχον επίπεδο δεδομένων, ένας γυμνός βράχος είναι εξίσου πιθανός με μια λεπτή ατμόσφαιρα», λέει ο Lincowski. «Πρόκειται για πρόσθετες παρατηρήσεις που μπορεί να βοηθήσουν να περιοριστεί αυτό».
ΕΝΑ ΚΑΛΟ ΣΗΜΕΙΟ ΓΙΑ ΖΩΗ ΣΤΗΝ ΚΑΤΟΙΚΗΣΙΜΗ ΖΩΝΗ
Ακόμα κι αν οι πιο εσωτερικοί κόσμοι του TRAPPIST-1 αποδειχθεί ότι έχουν ατμόσφαιρες, αυτό δεν σημαίνει ότι είναι κατοικήσιμοι. θα ήταν πολύ ζεστοί για να υπάρχει υγρό νερό στις επιφάνειές τους. Φανταστείτε να προσπαθείτε να επιζήσετε στον Ερμή ή την Αφροδίτη και θα έχετε τη γενική ιδέα. Αλλά, αν δύο πλανήτες τόσο κοντά σε έναν ιδιότυπο κόκκινο νάνο αστέρα του οποίου οι συχνές αστρικές εκλάμψεις του μπορούν να κρατηθούν σε λεπτές ατμόσφαιρες, τότε πλανήτες μακρύτερα από τον αστέρα, στην κατοικήσιμη ζώνη, θα μπορούσαν να έχουν ακόμη καλύτερη ευκαιρία να προσφέρουν στην εξωγήινη ζωή λίγο πραγματικό αέρα για να αναπνεύσει . «Αυτός είναι ένας εξαιρετικός δείκτης για τη δυνατότητα διατήρησης πτητικών αερίων και επομένως ατμόσφαιρας στους άλλους πλανήτες», λέει ο Lincowski.
Τελικά, φυσικά, ο καλύτερος τρόπος, για να μάθουμε με βεβαιότητα εάν κάποιος πλανήτης έχει πραγματικά ατμόσφαιρα, είναι να συλλέξουμε περισσότερα δεδομένα με τηλεσκόπια υψηλής ανάλυσης, όπως το JWST. Το επόμενο έτος, μια ομάδα αστρονόμων, η οποία περιλαμβάνει τον Lincowski, θα ρίξει μια άλλη ματιά στο TRAPPIST-1 b και -1 c με την ελπίδα να μετρήσει πώς αλλάζει η θερμοκρασία μεταξύ της ημέρας και της νύχτας κάθε πλανήτη. Και μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Lewis θα μετρήσει το φάσμα του φωτός που εκπέμπεται από το TRAPPIST-1 e, έναν από τους δυνητικά κατοικήσιμους κόσμους του συστήματος. Εάν ο πλανήτης έχει ατμόσφαιρα, το φάσμα του θα πρέπει να περιλαμβάνει τις υπογραφές χημικών ουσιών όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα, οι υδρατμοί ή ακόμα και το μεθάνιο.
Ο αστροφυσικός Thomas Greene, του οποίου η ομάδα πραγματοποίησε τις παρατηρήσεις του TRAPPIST-1 b και ο οποίος επίσης περιλαμβάνεται στις επερχόμενες παρατηρήσεις TRAPPIST-1 b και -1 c, λέει ότι εκτός από τη σχεδιαζόμενη φασματοσκοπία του Lewis, θα ήθελε το JWST να παρατηρήσει μια δευτερεύουσα έκλειψη του TRAPPIST-1 e. «Αυτό θα χρησιμοποιούσε την ίδια τεχνική που χρησιμοποιήθηκε πρόσφατα για τα TRAPPIST-1 b και -1 c, αλλά θα χρειαζόταν πολύ περισσότερος χρόνος παρατήρησης (100 – 400+ ώρες) αφού ο πλανήτης θα πρέπει να είναι πολύ πιο κρύος από το TRAPPIST-1 b ή το -1 c».
Περισσότερα εδώ
