Когда мы наконец найдем жизнь где-то за пределами Земли, это будет в конце долгого поиска. Жизнь, вероятно, не объявит нам о своем присутствии, нам придется проследить длинную цепь подсказок, чтобы найти ее. Как ученые постоянно говорят нам, в начале этой цепочки подсказок находится вода.
Открытие системы TRAPPIST-1 в прошлом году вызвало большой интерес. 7 планет, вращающихся вокруг звезды TRAPPIST-1, всего в 40 световых годах от Земли. В то время астрономы думали, что, по крайней мере, некоторые из них похожи на Землю. Но теперь новое исследование показывает, что некоторые планеты могут содержать больше воды, чем Земля. Примерно в 250 раз больше.
Это новое исследование фокусируется на плотности 7 планет TRAPPIST-1. Попытка определить, что плотность является сложной задачей, и в ней участвовали некоторые из мощных в мире телескопов. В исследовании использовались космический телескоп Spitzer, космический телескоп Kepler и установка SPECULOOS (поиск обитающих планет, затмевающих звезды ULtra-COOL) в Паранальской обсерватории ESO.
В этом исследовании наблюдения с трех телескопов были подвергнуты сложному компьютерному моделированию для определения плотностей 7 планет TRAPPIST. В результате мы теперь знаем, что все они в основном сделаны из камня, и что некоторые из них могут составлять 5% воды по массе. (Земля - только приблизительно 0,02% воды по массе.)
Найти плотности этих планет было нелегко. Для этого ученым нужно было определить как массу, так и размер. Планеты TRAPPIST-1 были найдены с использованием метода транзита, когда свет звезды-хозяина падает, когда планеты проходят между их звездой и нами. Метод транзита дает нам довольно хорошее представление о размере планет, но это все.
Найти массу намного сложнее, потому что планеты с разными массами могут иметь одинаковые орбиты, и мы не можем их различить. Но в многопланетных системах, таких как TRAPPIST-1, есть выход.
Когда планеты вращаются вокруг звезды TRAPPIST-1, более массивные планеты нарушают орбиты других планет больше, чем более легкие. Это меняет время прохождения. По словам команды, эти эффекты являются «сложными и очень тонкими», и для определения их плотности потребовалось много наблюдений и измерений времени прохождения - и очень сложного компьютерного моделирования.
Ведущий автор Саймон Гримм объясняет, как это было сделано: «Планеты TRAPPIST-1 находятся настолько близко друг к другу, что они гравитационно взаимодействуют друг с другом, поэтому времена, когда они проходят перед звездой, немного смещаются. Эти сдвиги зависят от масс планет, их расстояний и других параметров орбиты. С помощью компьютерной модели мы моделируем орбиты планет до тех пор, пока рассчитанные транзиты не совпадут с наблюдаемыми значениями, и, следовательно, получим массы планет ».
Прежде всего, это исследование не обнаружило воду. Он обнаружил летучий материал, который вероятно вода.
Независимо от того, подтвердили ли они наличие воды, это все еще очень важные результаты. Мы хорошо находимся в поиске экзопланет, и следующий шаг - определить свойства любых атмосфер, которые есть у экзопланет.
Член команды Эрик Агол комментирует значение: «Цель исследований экзопланет в течение некоторого времени состояла в том, чтобы исследовать состав планет, похожих на Землю по размеру и температуре. Открытие TRAPPIST-1 и возможностей объектов ESO в Чили и космического телескопа Спитцер НАСА на орбите сделали это возможным - давая нам первый взгляд на то, из чего сделаны экзопланеты размером с Землю! »
Это исследование не говорит нам, есть ли на планетах TRAPPIST жизнь на них, или даже если они обитаемы. Это всего лишь еще один шаг на пути к надежде, может быть, когда-нибудь, найти где-нибудь жизнь. Соавтор исследования Брис-Оливье Демори из Университета Берна сказал следующее: «Плотность, хотя и важна для составления планет, ничего не говорит о обитаемости. Однако наше исследование является важным шагом вперед, поскольку мы продолжаем изучать, могут ли эти планеты поддерживать жизнь ».
Вот что определено в исследовании о различных планетах в системе TRAPPIST:
- TRAPPIST 1-b и 1c являются двумя самыми внутренними планетами и, вероятно, имеют скалистые ядра и окружены атмосферой, намного более толстой, чем у Земли.
- TRAPPIST-1d - самая легкая из планет с массой Земли около 30 процентов. Мы не уверены, имеет ли он большую атмосферу, океан или ледяной слой.
- TRAPPIST-1e немного удивляет. Это единственная планета в системе, немного более плотная, чем Земля. Он может иметь более плотное железное ядро и не обязательно иметь толстую атмосферу, океан или ледяной слой. TRAPPIST-1e является загадкой, потому что кажется, что он намного каменистее, чем остальные планеты. Он наиболее похож на Землю по размеру, плотности и количеству радиации, которую он получает от своей звезды.
- TRAPPIST-1f, g и h могут иметь замороженные поверхности. Если они имеют тонкие атмосферы, они вряд ли будут содержать тяжелые молекулы, которые мы находим на Земле, такие как углекислый газ.
Система TRAPPIST-1 будет изучаться очень долго. Он обещает стать одной из первых целей для космического телескопа Джеймса Уэбба (мы надеемся.) Это очень интригующая система, и независимо от того, считаются ли какие-либо из планет пригодными для жизни, их изучение многому научит нас в поисках воды. , обитаемость и жизнь.
