Planety TRAPPIST-1 bez atmosfer?

Niewielka gwiazda TRAPPIST-1, chłody karzeł typu M okrążany najprawdopodobniej przez układ aż siedmiu skalistych planet, jest słynna już od kilku miesięcy. W roku 2016 astronomowie po raz pierwszy odkryli kilka z jej planet. Zainteresowanie nimi nie słabnie, a naukowcy próbują dowiedzieć się, jakie naprawdę panują na nich warunki. Czy te światy nadają się do ewentualnego zasiedlenia przez człowieka?

Vincent Bourrier z Obserwatorium w Genewie doszedł do nieco zaskakującego wniosku: gwiazda wypromieniowuje duże ilości energii. Tak duże, że mogła ona całkowicie zniszczyć potencjalne atmosfery okrążających ją planet. Kierowany przez niego zespół obserwował gwiazdę na falach ultrafioletowych za pośrednictwem Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Głównym przedmiotem zainteresowania naukowców była emisja linii spektralnej Lyman-alfa, podczas której fala o znanej długości wypromieniowywana jest przez atomy wodoru (a konkretniej – ich elektrony przechodzące z wyższego orbitalu na niższy) leżące w chromosferze gwiazdy – warstwie znajdującej się pomiędzy jej obserwowaną powierzchnią (fotosferą) i gorącą, silnie zjonizowaną koroną.  

Astronomowie zauważyli, że gwiazda TRAPPIST-1 emituje mniej niż połowę promieniowania Lyman-alfa, jakie jest typowe dla innych, podobnych gwiazd. To zresztą oczekiwany rezultat - TRAPPIST-1 jest bowiem także chłodniejsza od większości gwiazd tego rodzaju. Jednak okazało się też, że gwiazda wypromieniowuje jednocześnie mniej więcej tyle samo wysokoenergetycznego promieniowania X, co podobna do niej Proxima Centauri. Ta wysokoenergetyczna emisja pochodzi prawdopodobnie z jej korony.

Stosunek promieniowania X do emisji w ultrafiolecie jest ważny i ciekawy z kilku powodów. Po pierwsze – obie te wartości spadają z czasem, w miarę jak gwiazdy - karły - się starzeją, przy czym jednak emisja rentgenowska spada wówczas dużo szybciej. Jeśli zatem TRAPPIST-1 emituje mniej więcej trzy razy tyle energii w Lyman-alfa co na falach X, może to sugerować, że gwiazda ta jest mimo wszystko dosyć młoda. Inni zajmujący się nią badacze uważają z kolei, że jest ona jednocześnie młoda i stara: jej prędkość rotacji wokół własnej osi wskazuje wprawdzie na  młody wiek, ale już duży ruch własny świadczyć może o tym, że gwiazda należy do dość starej populacji w galaktyce, położonej w obszarze jej halo. Bourrier sądzi, że kwestia wieku jest w tym przypadku wciąż otwarta, a stosunek emisji X do emisji ultrafioletowej mówi nam tylko tyle, że TRAPPIST-1 nie może być gwiazdą bardzo starą.

Promieniowanie w wysokich energiach X i w nadfiolecie jest jednak ciekawe z jeszcze jednego powodu – może być kluczowe dla ewentualnej możliwości osiedlenia się na którejś z planet układu, a także możliwości występowania na tych planetach życia zbliżonego do ziemskiego. Choć promieniowanie ultrafioletowe karła jest dość niewielkie, to już jego łączne promieniowanie w całym zakresie widma jest na tyle wysokie, że mogłoby w ciągu kilku miliardów lat zniszczyć atmosfery okrążających go planet typu skalistego – także tych leżących w strefie zamieszkiwalnej.