Pierwsze znaki obecności wody na planetach TRAPPIST-1

Ostatnio międzynarodowa grupa naukowców oceniła szanse istnienia wody na 7 planetach układu TRAPPIST-1. Wyniki analizy danych dostarczonych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a przewidują, że zewnętrzne planety układu mogą ciągle posiadać duże ilości wody. Wśród nich znajdują się 3 planety wchodzące w skład ekosfery gwiazdy, co znacznie zwiększa możliwość na odnalezienie tam życia.

Odkryty 22 lutego 2017 roku TRAPPIST-1 jest jak dotąd układem z największą liczbą planet o masie podobnej do Ziemi. Gwiazdą centralną jest bardzo chłodny czerwony karzeł, wokół którego orbituje 7 planet. Układ jest oddalony o 40 lat świetlnych od Ziemi i znajduje się w gwiazdozbiorze Wodnika.

Po ogłoszeniu odkrycia TRAPPIST-1 międzynarodowa grupa naukowców pod przewodnictwem szwajcarskiego astronoma Vincenta Bourriera z Observatoire de l’Université de Genève skupiła się na analizie ilości promieniowania ultrafioletowego dochodzącego do poszczególnych planet. “Promieniowanie ultrafioletowe jest istotnym czynnikiem w ewolucji atmosferycznej planet” - wyjaśnia Bourrier. “Podobnie jak w przypadku naszej atmosfery, gdzie światło ultrafioletowe rozkłada cząsteczki, może ono również rozkładać parę wodną w atmosferach egzoplanet na wodór i tlen”.

Podczas gdy promieniowanie ultrafioletowe o niskiej długości fali rozkłada cząsteczki wody – proces nazywany fotodysocjacją – promienie ultrafioletowe o wyższej długości fali (promieniowanie XUV) oraz promienie X zwiększają temperaturę wyższych części atmosfery planety, co pozwala na wydostanie się produktów fotodysocjacji – wodoru i tlenu.

Ze względu na swoją niską masę wodór jest w stanie uciec z atmosfery egzoplanety, dzięki czemu może zostać wykryty przez takie teleskopy jak Kosmiczny Teleskop Hubble’a i służyć jako potencjalny wskaźnik obecności pary wodnej w atmosferze. Ilość promieniowania ultrafioletowego emitowanego przez TRAPPIST-1 sugeruje, że jego planety mogły stracić ogromne ilości wody na przestrzeni swojego “życia”. Jest to szczególnie prawdopodobne w przypadku dwóch najbliższych gwieździe planet – TRAPPIST-1b i c, które podlegają najsilniejszemu promieniowaniu.

Przez ostatnie 8 miliardów lat wewnętrzne planety układu mogły stracić ilość wody przekraczającą 20 ziemskich oceanów. Zewnętrze, natomiast, włącznie z planetami TRAPPIST-1e, f i g, które znajdują się w ekosferze, nie powinny podlegać tak ekstremalnym warunkom, przez co istnieje możliwość, że ciągle mają na swojej powierzchni wodę. Mimo, że symulacje i analizy matematyczne przewidują obecność wody na tych bardziej masywnych planetach zewnętrznych, aktualne dane z teleskopów nie potwierdzają definitywnie tego przypuszczenia.

 

Źródło: NASA.

Więcej informacji:

Na zdjęciu: artystyczne przedstawienie zestawienia planet układu TRAPPIST-1. Źródło: NASA.