Egzoplanete u sistemu Trapist-1 pogodnije za život nego što se mislilo

Printskrin: Youtube/@starxtreme

Naučnici godinama raspravljaju o šansama da život postoji na sedam fascinantnh planeta koje kruže oko zvezde Trapist-1, najčuvenijem sistemu planeta van našeg sopstvenog. Razlog? Iako nekoliko tih planeta kruži u zoni pogodnoj za život, regionu oko zvezdanog tela gde tečna voda može postojati jer su temperature odgovarajuće, ti svetovi nisu uvek bili tako prijatni.

U prošlosti su egzoplanete Trapist-1 imale mnogo surovije uslove pošto je njihova matična zvezda bila mnogo toplija. Tokom tih stotina miliona vrelih godina, svaka voda koja je možda bila zarobljena u stenama tih planeta isparila bi i nestala u svemiru, mislili su naučnici. To bi, naravno, upropastilo šansu da planete Trapist-1 razviju život kakav znamo.

Preporučujemo

Međutim, nova studija zasnovana na novoj tehnici modeliranja evolucije planetarnih atmosfera sugeriše da možda nije sve izgubljeno za život na egzoplanetama Trapist-1, piše Space.

Frank Selsis, astronom na Univerzitetu Bordo u Francuskoj, i njegove kolege nisu pokušale da dokažu da bi privlačni sistem egzoplaneta sličnih Zemlji koje kruže oko male, rashlađene zvezde udaljene samo 40 svetlosnih godina od Zemlje mogao ugostiti život. Umesto toga, oni su bili nezadovoljni grubom prirodom postojećih modela planetarnih atmosfera bogatih vodom. Hteli su da naprave nešto realističnije – nešto što bi uzelo u obzir stvarne atmosferske uslove na tim planetama, a ne samo skup teorijskih pretpostavki.

Razvoj ogromnih atmosfera bogatih vodom je bitan korak u evoluciji svetova sa okeanima. Stoga, bolje razumevanje tih atmosfera moglo bi pomoći naučnicima da tačnije utvrde gde bi život u univerzumu mogao postojati.

Po trenutnim teorijama, kad se planete formiraju, njihova voda se nalazi u njihovim stenama. Međutim, zbog snažne vulkanske aktivnosti u ranim godinama novonastajućih planeta, ta voda isparava u atmosferu. Kad su uslovi odgovarajući, ta vodena para ima priliku da se kondenzuje i formira tečan okean u kojem bi se život mogao pojaviti. Međutim, ostaje pitanje kad tačno su uslovi odgovarajući.

„U prošlosti, kad smo modelirali te atmosfere, pravili smo vrlo jaku aproksimaciju, koja je govorila da su te atmosfere konvektivne. To znači da je zvezdana radijacija smeštena vrlo duboko blizu površine planete i da energija ide gore i dole putem konvektivnog kretanja“, kaže Selsis.

„Vruć vazduh ide gore, hladan vazduh ide dole, i pretpostavljamo da je to glavni put kojim se energija transportuje iz atmosfere i onda zrači napolje u svemir“, nastavlja on. „To čini naš život mnogo jednostavnijim zato što kad je konvekcija glavna pokretačka sila u atmosferi znamo stepenovanje temperature, znamo kako se temperatura menja sa pritiskom. Pitanje je samo koju vrstu gasa dodajete u atmosferu“.

Međutim, stvari nisu tako jednostavne na stvarnim planetama.

Gustina gasa koji obavija planetu menja se s visinom, utičući na to koliko toplote ostane zarobljeno, a koliko pobegne u svemir. Naučnici dugo nisu mogli da modeliraju nijednu od tih varijabli. Promene gustine i nihovi efekti na druge procese u atmosferi ostali su misterija. To je navelo Selsisa i njegove kolege da posumnjaju u rezultate ranijih simulacija, koje nisu uključivale takve informacije.

„Nismo bili potpuno zadovoljni sa konvektivnom pretpostavkom“, rekao je Selsis. „Jedan razlog je što će kod veoma dubokih atmosfera malo svetlosti dospeti do površine. Verovatno nedovoljno da pokreće konvekciju“.

Tu nastupa sistem Trapist-1. Prethodni modeli su pokazali da planete sa atmosferama bogatim vodom koje dobijaju samo oko 10% više sunčeve svetlosti nego Zemlja brzo razviju zlokoban efekat staklene bašte, proces zarobljavanja toplote koji potpomažu izvesni gasovi, što je ozloglašeni pokretač klimatskih promena na Zemlji.

Pošto je vodena para moćan gas koji izaziva efekat staklene bašte, dok voda nastavlja da isparava iz stena i koncentracija vodene pare u atmosferi raste, takođe raste temperatura na površini planete. Na kraju planeta postane toliko topla da se njena kora i omotač tope u okean magme, oslobađajući u atmosferu preostalu vodu zarobljenu u stenama.

Postepeno, tokom milijardi godina, dok snažni zvezdani vetrovi šibaju planetu, ova atmosferska voda raspršava se u svemir. Smatralo se da Zemljina vrelija sestra Venera, koja kruži 40 miliona kilometara bliže Suncu nego Zemlja, ima takvu sudbinu. Kao i planete u zoni Trapista-1 pogodnoj za život.

Iako je zvezda Trapist-1 manja i hladnija nego zvezda u centru našeg solarnog sistema, svih sedam njenih planeta kruži na daljinama mnogo manjim od razdaljine između Sunca i Merkura, najunutrašnije planete solarnog sistema.

„Blještavost malih, crvenih zvezda kao što je Trapist-1 smanjuje se vremenom“, rekao je Selsis. „Kad je sistem Trapist-1 formiran, planete koje su sad unutar zone pogodne za život, gde voda može da postoji, bile su stotinama miliona godina mnogo više ozračene nego što su danas i to znači da bi, ako su imale vodu, ta voda isparila“.

Novi model koji je Selsis razvio, međutim, pokazuje da, iako su uslovi na svim tim planetama nesumnjivo bili pakleni tokom njihovih ranih godina, one možda nisu bile dovoljno vrele da se kora i omotač istope u magmu. To znači da je još dosta vode moglo ostati u stenama, u kasnijim godinama kad se zvezda hladila. Stoga su se okeani tečne vode mogli formirati na tim planetama, koje bi danas mogle biti dom vrlo bujnog života.

U budućnosti bi ovi nalazi mogli imati ogromne implikacije po naše šanse za pronalaženje života izvan našeg solarnog sistema pošto su male hladne zvezde poput Trapista-1, zvane crveni patuljci, daleko najuobičajenija vrsta zvezda u našoj galaksiji Mlečni put.

Na kraju, istraživači takođe kažu da će ovi rezultati pomoći naučnicima da bolje interpretiraju nalaze kosmičkog teleskopa „Džejms Veb“, koji pored istraživanja ranog univerzuma traga za vodom na egzoplanetama u našoj galaksiji.

(Telegraf Nauka/ Space)