Система TRAPPIST-1 вже довгий час є предметом спекотних суперечок вчених у всьому світі: одні запевняють, що це майбутній Едем для всього людства, інші кажуть, що в ній немає і не може бути умов для життя. Міжнародна команда астрономів зробила відкриття, яке може повністю перевернути наше уявлення про далекі екзопланети.
З того моменту, як сім екзопланет були виявлені на орбіті навколо зірки TRAPPIST-1, розташованої всього в 39 світлових роках від Землі, астрономи були зайняті вивченням цих космічних об'єктів. Найбільше їх, звичайно, цікавив потенціал це зіркової системи для розвитку життя і майбутньої колонізації. Незважаючи на те, що на багатьох планетах вже зараз доведено відсутність атмосфери (і, як наслідок, неможливість появи на них білкових життєвих форм), все не так сумно. Нещодавно міжнародна команда вчених використовувала космічний телескоп «Хаббл» для оцінки можливостей існування на планетах TRAPPIST01 води в рідкій формі - і результати дослідження виглядають багатообіцяючими.
Як досліджують екзопланети
За допомогою спектрографа Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) на борту «Хаббла», астрономи виміряли кількість ультрафіолетового випромінювання, отримуваного кожною з семи планет системи. Вчені провели розрахунки, щоб визначити, як ультрафіолет може вплинути на кількість води на кожній окремій планеті. В опублікованому дослідженні вони зробили висновок, що дві планети, розташовані найближче до зірки, швидше за все сухі як стара кістка - але ось решта п'ять, три з яких знаходяться в т. зв. «зоні Златовласки» (тобто на такій відстані від зірки, де можлива рідка вода і де може зародитися життя), цілком можуть містити на поверхні велику кількість води.
Так може виглядати поверхня деяких планет системи TRAPPIST-1
Відкриття вчених являє собою ще один «ключ» до потенціалу гучної системи. З моменту відкриття її планет у лютому поточного року, астрономи вказували на високу ймовірність панспермії. Панспермія - це наукова гіпотеза про те, що життя на Землі та інших планетах могло зародитися в результаті занесення з космічного простору так званих «зародків життя», біологічних агентів, які і запустили ланцюжок еволюції. Крім цього, вчені відзначають потенційні масивні океанічні припливи, викликані гравітаційними взаємодіями - для зародження життя цей фактор теж відіграє значну роль. Але не будемо забувати про те, що молода і агресивна зірка часто випускає сонячні спалахи, що руйнують атмосферу планет.
Нові відкриття: куди йде водень
У чому ж суть нового дослідження, очолюваного швейцарським астрономом Вінсентом Бурьє з Женевської обсерваторії? Все досить просто. Водень, як всім відомо, дуже легкий газ і в умовах планетарної гравітації він завжди прагне вгору. Він в змозі легко покинути атмосферу планети, і завдяки складній електронній начинці «Хаббла», саме його астрономи і можуть виявити під час спостереження за системою TRAPPIST-1. Його присутність вважається потенційним індикатором атмосферного водяного пари. А під час вимірювання кількості СФ-випромінювання, що вражає планети, вчені оцінюють швидкість, з якою атмосфера «закінчується» воднем у космос.
На цій схемі добре видно, як віддаленість від зірки впливає на характер самих планет
«Як і в атмосфері нашої планети, коли ультрафіолетове сонячне світло відриває молекули один від одного, УФ-випромінювання зірки може розривати на водень і кисень водяної пар в атмосферах екзопланет», пояснює Бурьє в прес-релізі.
Спостереження за зірковою системою протягом тримісячного періоду свідчать про те, що поступова втрата атмосфери зіграла найважливішу роль для розвитку всіх семи планет - і процес цей триває. Розрахунки, виконані командою астрономів, показують, що найближчі до зірки планети, TRAPPIST-1 b і TRAPPIST-1 c (назва кожної планети складається з імені зірки і літери, що позначає її місце в системі), за свою історію втратили колосальну кількість води. Вони отримують найбільше УФ-випромінювання: для порівняння, ця кількість ультрафіолету за такий термін змусила б повністю пересохнути 20 планет з такими ж океанами, як на Землі.
Едемські кущі або випалена пустеля?
Що стосується п'яти решти планет, ситуація куди більш обнадійлива. Виходячи з нових даних, вони, ймовірно, втратили лише третину від початкового запасу води в океанах. Більш того, планети e, f і g повинні володіти водою в рідкому стані - що критично важливо для всієї програми з пошуку життя. Дослідники попереджають, що це лише припущення, оскільки їм невідома маса кожної окремої планети. Крім того, самі по собі висновки засновані лише на СФ-спектроскопії, де вчені аналізують наявність будь-яких газів, які можуть бути присутніми в атмосфері. Як і завжди, картину прояснить лише подальше спостереження і збір статистичних даних, але астрономи впевнені, що вони на вірному шляху.
Марс - добре знайомий всім приклад того, що трапляється з планетою, яка втратила свою атмосферу
«Хоча результати нашого дослідження показують, що зовнішні планети системи є найкращими кандидатами на пошук рідкої води за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (запуск якого намічений вже на наступний рік), вони також підкреслюють необхідність більш поглиблених теоретичних досліджень і цілого ряду додаткових спостережень за TRAPPIST-1», - резюмує Бурьє. Схоже, золотий вік астрономії вже настав - подивимося, як сильно зміняться наші уявлення про космос через десятиліття.