В системе TRAPPIST-1 может находиться слишком большое количество воды для поддержания жизни

06.04.2018

Планеты вокруг звезды TRAPPIST-1, по оценкам, содержат от 15 до 50 процентов воды от общей массы планеты - Земля же всего 0,02 процента.
Планеты вокруг звезды TRAPPIST-1, по оценкам, содержат от 15 до 50 процентов воды от общей массы планеты - Земля же всего 0,02 процента.

Надежда загорелась в научном сообществе, когда исследователи обнаружили, что три из семи планет, вращающихся вокруг TRAPPIST-1, холодного красного карлика,находящегося примерно в 40 световых лет от Земли, находятся в зоне обитания звезды и могут иметь проточную воду на их поверхностях. Но в то время как присутствие воды, несомненно, увеличивает вероятность обитаемости этих планет, оно не делает их автоматически безопасными для жизни. На самом деле избыток воды говорит об обратном, и новые исследования, проведенные учеными в штате Аризона и университетах Вандербильта, показывают, что система TRAPPIST-1 на самом деле имеет слишком много воды для поддержки жизни.


Каждая из планет TRAPPIST-1 примерно равна размеру Земли и расположены близко друг к другу, причем расположены они ближе к их звезде, чем Меркурий для Солнца. Они слишком легкие, чтобы быть скалистыми и, в отличие от других планет с низкой плотностью одинакового размера, слишком компактны, чтобы в основном состоять из атмосферного газа.

«Планеты TRAPPIST-1 слишком малы по массе, чтобы удерживать достаточное количество газа, чтобы компенсировать дефицит плотности», - сказал ученый из Университета штата Аризона Кайман Унтерборн в пресс-релизе.


Вместе с отсутствием скал и атмосферного газа, исследовательская группа определила, что обильный компонент системы, вероятно, является водой. Однако, сколько воды необходимо для создания массы экзопланет, осталось неизвестным.
Чтобы узнать об этом, Унтерборн и Алехандро Лоренцо, еще один член исследовательской группы, разработали программное обеспечение под названием ExoPlex, которое объединило все доступные данные для системы TRAPPIST-1 в одну платформу. Проанализировав химический состав звезды, а также массу и радиус каждой планеты, программное обеспечение оценило, что две самые “внутренние” планеты (обозначенные «b» и «c» на изображении ниже) имеют менее 15 процентов воды от общей массы, тогда как две “внешние” (обозначенные «f» и «g») имеют более 50 процентов воды от общей массы планеты. Имея в виду, что Земля составляет всего 0,02 процента воды от общей массы, разница довольно существенная.

Мы обычно думаем, что наличие на планете жидкой воды, даёт старт для жизни, потому что жизнь, как мы знаем на Земле, состоит в основном из воды и вода требуется для её поддержания», - говорит исследователь Натали Хинкель из Университета Вандербильта. «Однако, планета, которая является водным миром, или планета, которая не имеет поверхности над водой, не имеет важных геохимических или элементарных циклов, которые абсолютно необходимы для жизни».


В дополнение к изучению обитаемости TRAPPIST-1 (или её отсутствия) исследователи также узнали о формировании и эволюции системы. Звезды, подобные TRAPPIST-1, становятся самыми горячими и яркими после их формирования, и со временем они постепенно тускнеют. Когда сформировался TRAPPIST-1, так же появилась его «ледяная линия», граница, где вода планеты превращается в лед.
Считается, что планеты первоначально формировались дальше от звезды, чем они находятся сейчас, а затем подвергались внутренней миграции. Со временем они оказались в два раза ближе к их звезде, что повлияло на расположение ледяной линии. Открытие дает представление о том, как планетные системы эволюционируют с течением времени и как физическое состояние воды планеты может меняться в течении жизни его звезды.


Охота на пригодные для обитания экзопланеты продолжает оставаться захватывающим занятием. При изучении новых систем и планет, нам нужно иметь в виду, что, хотя некоторые вещи выглядят многообещающими издалека, при более близком изучении может быть открыто много интересных деталей.