TRAPPIST-1 starszy od Układu Słonecznego

Jednym z najważniejszych czynników mających wpływ na szanse powstania życia poza naszym Układem Słonecznym jest wiek gwiazdy danego systemu. Młode gwiazdy często wysyłają strumienie silnego promieniowania, nazywane rozbłyskami, które mogą docierać do powierzchni planet w ich układzie, a jeśli one są również młode, mogą mieć dodatkowo niestabilne orbity. Z drugiej strony, planety orbitujące starsze gwiazdy przetrwały już ich burzliwą młodość, ale były również narażone na ich niszczące promieniowanie przez długi czas.

Obecnie jednym z najbardziej intrygujących układów jest TRAPPIST-1. Jest to układ z 7 planetami wielkości Ziemi krążącymi wokół bardzo chłodnego czerwonego karła w odległości około 40 lat świetlnych od Ziemi. W najnowszych badaniach naukowcy z NASA Jet Propulsion Laboratory oszacowali jego wiek na 5,4-9,8 miliarda lat. Jeśli TRAPPIST-1 znajduje się w górnej granicy tego przedziału, może być nawet dwa razy starszy od Układu Słonecznego, który powstał 4,5 miliarda temu.

W momencie odkrycia, naukowcy uważali, że TRAPPIST-1 musi mieć przynajmniej 500 milionów lat. Przy swoich niewielkich rozmiarach (jest nieco większy od Jowisza) i masie (8% masy Słońca) to najkrótszy okres, który zajmuje gwiazdom o niskich masach, takim jak TRAPPIST-1, zmniejszenie się do swoich minimalnych rozmiarów. Jednak górna granica wieku tego układu aż do teraz pozostawała zagadką.
    
Nie jest do końca jasne co tak “zaawansowany” wiek gwiazdy oznacza dla planet TRAPPIST-1. Z jednej strony starsze gwiazdy są dużo spokojniejsze niż młodsze, więc planety nie ucierpiałyby znacznie z powodu częstych rozbłysków. Z drugiej natomiast, planety orbitujące tak blisko swojej gwiazdy byłyby narażone na jej silne promieniowanie przez miliardy lat, co mogłoby odrzeć je z atmosfery i sprawić, że straciły duże ilości wody z powierzchni. Przykładem tego typu efektu z naszego Układu jest Mars, który w przeszłości prawdopodobnie posiadał wodę na powierzchni, ale utracił jej większą część oraz swoją atmosferę na skutek silnego promieniowania słonecznego na przestrzeni miliardów lat.

Niemniej jednak, starsze gwiazdy wcale nie muszą powodować utraty atmosfery. Jako że planety wokół TRAPPIST-1 mają mniejsze gęstości niż Ziemia, istnieje możliwość, że duże zasoby lotnych cząsteczek, takich jak H2O, mogły utworzyć grubą atmosferę, która osłoniłaby powierzchnię planety przez promieniowaniem gwiazdy. Jednak, gdy taka sytuacja staje się ekstremalna, może dojść do powstania efektu cieplarnianego, przy którym atmosfera staje się tak gruba, że powierzchnia planety przegrzewa się, tak jak miało to miejsce na Wenus.

Szczęśliwie dla planet z TRAPPIST-1, ich gwiazda, tak jak inne gwiazdy o niskiej masie, będzie miała relatywnie stałą temperaturę i jasność przez tryliony lat. Jej przewidywana długość życia jest o wiele dłuższa niż aktualny wiek wszechświata – 13,7 miliarda lat.

Źródło: NASA

Więcej informacji:

Na zdjęciu: porównanie wielkości Słońca z gwiazdą TRAPPIST-1. Źródło: ESA.