JWST wskazuje na mniej planet nadających się do zamieszkania

Po raz drugi Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) szukał i nie znalazł gęstej atmosfery na egzoplanecie w Jeden z najbardziej ekscytujących znanych układów planetarnych. Raport astronomów¹ Dzisiaj TRAPPIST-1c może nie mieć kuszącej atmosfery, tak jak kilka miesięcy temu donosili o swoim sąsiedzie TRAPPIST-1b.

Istnieje szansa, że ​​niektóre z pozostałych pięciu planet w układzie TRAPPIST-1 mogą mieć gęstą atmosferę zawierającą interesujące geologicznie i biologicznie związki, takie jak dwutlenek węgla, metan lub tlen. Jednak dwie dotychczas zbadane planety wydają się nie mieć lub prawie nie mieć atmosfery.

Ponieważ planety tego typu są powszechne wokół wielu gwiazd, „z pewnością zmniejszyłoby to liczbę planet, które mogą nadawać się do zamieszkania” – mówi Sebastian Zipa, badacz egzoplanet w Instytucie Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech. On i jego współpracownicy opisują odkrycie w Natura.

System zasilania gwiazdy

Wszystkie siedem planet TRAPPIST-1, które krążą wokół gwiazdy oddalonej o około 12 parseków (40 lat świetlnych) od Ziemi, mają skaliste powierzchnie i są mniej więcej wielkości Ziemi. Astronomowie uważają system za jedno z najlepszych laboratoriów natury do badania powstawania, ewolucji i potencjalnego zamieszkania planet. Planety są głównym celem JWST, który wystartował w 2021 roku i jest wystarczająco potężny, aby badać ich atmosfery bardziej szczegółowo niż inne obserwatoria, takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble’a.

Oszałamiające nowe zdjęcia internetowe: młode gwiazdy, zderzające się galaktyki i gorące egzoplanety

Gwiazda macierzysta planety to chłodna, słaba gwiazda znana jako karzeł typu M, który jest najczęstszym typem gwiazdy w Drodze Mlecznej. Uwalniają duże ilości promieniowania ultrafioletowego, które może zniszczyć atmosferę każdej pobliskiej planety.

Najbardziej wewnętrzna planeta układu, TRAPPIST-1 b, emituje cztery razy więcej promieniowania, niż Ziemia otrzymuje od Słońca, więc nie było niespodzianką, gdy JWST odkrył, że nie ma zbyt wiele atmosfery.². Ale następna w kolejce, TRAPPIST-1 c, krąży dalej od swojej gwiazdy i wydaje się możliwe, że chłodniejszej planecie udało się utrzymać więcej atmosfery.

Zespół Ziby skierował JWST na układ TRAPPIST-1 cztery razy w październiku i listopadzie, co pozwoliło naukowcom obliczyć, że temperatura powierzchni TRAPPIST-1 c, po stronie zwróconej w stronę gwiazdy, wynosi około 107 stopni C – zbyt gorąco, aby ją utrzymać temperatura jego temperatura powierzchni. Gęsta atmosfera bogata w dwutlenek węgla.

Znak niskiego poziomu wody

Porównując obserwacje z modelami potencjalnej chemii planety, naukowcy doszli również do wniosku, że TRAPPIST-1 c miał bardzo mało wody, kiedy się formował — mniej niż tuzin oceanów wody oceanicznej. Niska ilość wody w momencie narodzin planety oraz brak dwutlenku węgla w gęstej atmosferze wskazują, że TRAPPIST-1 c nigdy nie miał wielu składników nadających się do zamieszkania.

Ale wciąż może być nadzieja dla innych planet w systemie. w papierze³ Publikując 8 czerwca na serwerze preprint arXiv, Joshua Chrissansen-Tuton, planetolog z University of Washington w Seattle, ogłasza, że ​​planety TRAPPIST-1 e i f — czwarty i piąty wymiar od gwiazdy — mogą nadal mieć atmosferę grube jak , ponieważ znajdują się wystarczająco daleko od gwiazdy, aby uniknąć zdmuchnięcia całej wody, w przeciwieństwie do planet B i C.

Innymi słowy, to, co naukowcy znajdują na planetach B i C, może niewiele powiedzieć o tym, jak może wyglądać atmosfera egzoplanet. „Myślę, że sensowne jest zachowanie neutralności w kwestii możliwości utrzymywania atmosfery przez egzoplanety” — mówi Chrisansen Totton.