Звезда траппист 1: На планетах системы TRAPPIST-1 должно быть много воды

★ Звезда TRAPPIST-1 | Звездный каталог

★ Звезда TRAPPIST-1 | Звездный каталог

Звездный каталог <
LIVING fUTURE

красный карлик TRAPPIST-1 расположен 40.7 световых лет от Солнца.
Это сингл звезды Спектрального класса M7.5e, у которой есть 9 % солнечной массы.
В этой системе есть несколько известных экзопланет.

Солнечное расстояние
40.7 Световых лет

Больше о TRAPPIST-1

      Ближайшая звезда TRAPPIST-1 можно найти в Южный небесное полушарие, oднако он слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом или даже в небольшой телескоп.  TRAPPIST-1 является о 10 % размером с Солнце и Температура в его внешней оболочке около 2400 K (2127 °C), который о 42 % температуры Солнца. 

Другие обозначения этой звезды

2MASS J23062928-0502285, 2MASSI J2306292-050227, 2MASSW J2306292-050227, 2MUDC 12171, K2-112, TIC 278892590, WISEA J230630.02-050234.1, EPIC 200164267, Gaia EDR3 2635476908753563008

Внешние источники

Simbad База данных (TRAPPIST-1)

Астрономическая база данных SIMBAD (the Set of Identifications, Measurements and Bibliography for Astronomical Data)

Gaia База данных (Gaia EDR3 2635476908753563008)

Archive from the Gaia mission

Класс звезд красный карлик

Красные карлики - это маленькие красноватые звезды, которые на сегодняшний день являются наиболее распространенным типом звезд в окрестностях Солнца. Их масса обычно составляет от 10 до 50% массы Солнца.

новости из этой звездной системы

29. 11 2021

Exoplanets

An upper limit on late accretion and water delivery in the TRAPPIST-1 exoplanet system

Read more

Ближайшие звезды

расстояние (световых лет)	Имя звезды		Масса (Солнечная масса)	планеты
7. 5		HD 216133	0 M☉
7.9		2MASS J2224-0158	0 M☉
8.3		Wolf 1039	0 M☉
9.7		Wolf 1561	0 M☉ 0 M☉
9.7		Gliese 4281	0 M☉

3D карта солнечного квартала
Список всех ближайших звезд

Получите следующие новости от ближайших звезд

Это новый проект, который частично все еще находится в разработке. Мы будем рады вашей поддержке в социальных сетях.

Ultracool Trappist-1 and its seven planets (Russian)

Facebook

Twitter

Pinterest

Reddit

LinkedIn

Gmail

Email App

Print

Рассел Григг
Перевод: Андрей Ткаченко, Алексей Калько (creationist.in.ua)

NASA
 NASA опубликовало художественное изображение звезды TRAPPIST-1 и семи планет размером с Землю, вращающихся вокруг неё.

23 февраля 2017 года NASA объявило об открытии «первой известной системы из семи планет размером с Землю, вращающихся вокруг одной звезды».¹ Эта звезда называется TRAPPIST-1 и находится в созвездии Водолея. По словам представителя NASA профессора Томаса Зербукэна (Thomas Zurbuchen), «это открытие может стать важным кусочком пазла в обнаружении пригодной для жизни окружающей среды, места благоприятного для жизни».¹ Итак, что же было найдено, и действительно ли это имеет отношение к жизни?

Звезда TRAPPIST-1

European Southern Observatory
 Солнце и TRAPPIST-1 с соблюдением масштаба. Диаметр ультрахолодной звезды составляет лишь 11% от солнечного, и она намного более красная по цвету.

TRAPPIST-1 классифицируется как ультрахолодный² красный карлик. Эта звезда находится на расстоянии 39,5 световых лет от Земли (т.е. ~355 триллионов км), а её масса и радиус составляют около 8% и 11% от массы и радиуса нашего Солнца соответственно. Таким образом, она не намного больше, чем Юпитер, хотя и в 84 раз массивнее его. В NASA приводят сравнение, что если бы наше Солнце было размером с баскетбольный мяч, то звезда TRAPPIST-1 была бы размером с мяч для гольфа. Учитывая утверждаемую температуру излучения в 2550 ± 55 К (т.е. выше абсолютного нуля, для сравнения, температура излучения нашего Солнца составляет 5778 К) и небольшие размеры этой звезды, её ничтожная энергия излучения примерно в 2000 раз слабее, чем у нашего Солнца.³ И большая её часть находится в инфракрасной области электромагнитного спектра, невидимого для наших глаз.

TRAPPIST является аббревиатурой названия бельгийского роботизированного телескопа TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope (Малый телескоп для наблюдения за транзитными планетами и планетезималями),⁴ который расположен в Обсерватории Ла-Силья Европейского космического агентства в Чили. В мае 2016 года учёные объявили об открытии с помощью этого телескопа трёх из этих планет. 23 февраля 2017 года астрономы заявили, среди прочего, об увеличении количества известных планет в этой системе до семи. Новое открытие было сделано благодаря данным, полученным с космического телескопа Спитцер и Очень Большого Телескопа в Параналь (Чили).¹

Похоже, основная причина для утверждения о возможной обитаемости других планет — это надежда утверждающих, что Земля не является особенным местом во Вселенной, несмотря на научные факты, указывающие на то, что это так.

Планеты были обнаружены благодаря падению светимости TRAPPIST-1 при прохождении каждой из планет перед этой звездой – это называется транзитным или фотометрическим методом обнаружения. Для такого обнаружения необходимо, чтобы плоскость орбит этих планет проходила через линию взгляда на звезду с Земли. «Размер каждой планеты был выведен из количества света звезды, который она блокировала, а масса была рассчитана по тому воздействию, которое на неё оказывали другие планеты в системе». ³

Семь экзопланет

Семь экзопланет получили обозначения TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g и h. Их называют экзопланетами, потому что они вращаются вокруг звезды вне нашей солнечной системы. Считается, что их поверхность скалистая, и их называют планетами «земных размеров», потому что их радуисы варьируются от 76% до 113% радиуса Земли. Однако все они расположены очень близко к своей звезде. Меркурий, самая внутренняя планета нашей Солнечной системы, находится в шесть раз дальше от Солнца, чем наиболее удаленная, седьмая экзопланета, от TRAPPIST-1. Поэтому все эти семь планет обращаются вокруг своей звезды очень быстро — планета «b» за 1,51 суток (земных, 24-часовых), планета «e» за 6,1 суток, а планета «h» примерно за 20 дней, сравните с примерно 88-дневным периодом вращения Меркурия вокруг Солнца.

Планеты e, f, и g находятся в так называемой «обитаемой» зоне, или «зоне Златовласки». Это означает, что эти три планеты расположены на таком расстоянии от своей звезды, что температура на поверхности планеты, обращённой к звезде, варьируется где-то между 0 и 100 °C, поэтому если бы там присутствовала вода, то температура позволяла бы ей оставаться в жидком состоянии. Это вовсе не означает, что какая-либо из планет содержит воду, поскольку ее наличие не было обнаружено. Несмотря на это, NASA оптимистично опубликовало художественное изображение, как может выглядеть одна из планет, если на ней содержится океан жидкой воды, а также с уверенностью окрасило планеты e, f, и g в синих и зелёных тонах, то есть предполагая наличие на них воды и растительности.

Действительно ли они пригодны для жизни?

По данным NASA, «планеты также могут быть приливно захвачены своей звездой, то есть планеты всегда обращены к звезде одной стороной, поэтому на каждой из сторон длится бесконечный день или бесконечная ночь».⁵ Это означает, что дневная сторона этих планет может быть слишком горячей для жизни, в то время как на ночной стороне температура может быть близка к температуре космического пространства (–270°C), если конечно какая-то из этих планет не имеет независимого источника тепла, такого как продолжающаяся вулканическая активность (о чём не упоминалось, и что предполагало бы небольшой возраст планеты). Это также означало бы низкое или вообще отсутствующее магнитное поле в соответствии с эволюционными моделями.

Помимо этого мало что известно о TRAPPIST-1. Красные карлики обычно характеризуются сильными звёздными вспышками, всплесками излучения, а также большими изменениями в светимости, потому что они часто покрыты крупными звездными пятнами, которые могут практически на половину уменьшить излучение на периоды в несколько месяцев. Всё это может оказать негативное влияние на жизнь на планете, которая вращается вокруг красного карлика,⁶ которым является и TRAPPIST-1.

Действительно, в статье журнала Nature об этих планетах говорится:

«Несмотря на то, что по крайней мере на некоторой части каждой из планет может присутствовать жидкая вода, из этого не обязательно следует, что они пригодны для жизни. TRAPPIST-1 излучает примерно такое же количество рентгеновского и ультрафиолетового излучения, как и Солнце, что может разрушить любую защитную атмосферу, которая могла бы быть у этой планеты». ⁷

В таком случае TRAPPIST-1 может быть ещё менее благоприятной для жизни звездой, чем другие красные карлики, которые почти не излучают ультрафиолета.

Ещё одна проблема с формированием жизни на других планетах заключается в том, что хотя жидкая вода необходима для биохимических реакций внутри уже живых клеток, вода ингибирует взаимодействие этих же химических веществ за пределами защитной мембраны клетки, тем самым предотвращая работу любого предполагаемого эволюционного механизма происхождения жизни. См. статью Происхождение жизни: проблема полимеризации.

Кроме того, вода является очень сильным поглотителем инфракрасного излучения, а эта звезда излучает в основном в инфракрасном диапазоне. Это оставило бы очень мало энергии для какого-либо фотосинтеза. Мы знаем наверняка только об одной планете во всей Вселенной, где существует жизнь — Земле, и это потому, что Бог создал жизнь здесь. Похоже, основная причина для утверждения о возможной обитаемости других планет — это надежда утверждающих, что Земля не является особенным местом во Вселенной, несмотря на научные факты, указывающие на то, что это так.

Как мы можем объяснить такие экзопланеты?

Ответ: Бытие 1:1 гласит: «В начале сотворил Бог небо и землю». Бытие 1:14-19 говорит нам, что на 4-й день недели сотворения Бог создал не только Солнце и Луну нашей Солнечной системы, но также и «звезды», то есть другие объекты во Вселенной, как внутри, так и за пределами нашей Солнечной системы. Некоторые из них мы можем видеть невооружённым взглядом, другие же, такие как спутники Юпитера или кольца Сатурна, а теперь и TRAPPIST-1 с его планетами, с помощью специальных инструментов. Применяя свою креативную изобретательность, человеку удаётся увидеть всё более и более далёкие объекты, и открывается всё большее их разнообразие. Как говорил ещё Давид в Псалме 19:1, небеса действительно проповедуют славу и дела рук Бога.

Ссылки и примечания:

1. NASA telescope reveals largest batch of earth-size, habitable-zone planets around single star, 23 февраля 2017 г. Назад к тексту
2. Ультрахолодный карлик это звёздный или субзвёздный объект спектрального класса М, который имеет эффективную температуру ниже 2700 К (~2430 °С). Назад к тексту
3. Sample, Ian, Science editor, The Guardian, Exoplanet discovery: seven Earth-sized planets found orbiting nearby star, 24 февраля 2017 г. Назад к тексту
4. Примечание: термин «планетезимали» относится к широко распространенной эволюционной истории о том, как планеты якобы формируются из солнечной туманности. Согласно этому сценарию частицы космической пыли сталкиваются и слипаются вместе, пока не образуют тела размером более 1 км, называемые планетезималями. Затем они, как считается, взаимно притягиваются друг к другу, образуя планеты. Назад к тексту
5. NASA’s Hubble Telescope Makes First Atmospheric Study of Earth-Sized Exoplanets, 21 июля 2016 г. Назад к тексту
6. See Sibley, Andrew, Superflares and the origin of life, J. Creation 31(1):111–115, 2017, section ‘Origin of life on other planets—superflares on brown and red dwarfs’, p. 114. Назад к тексту
7. Witze, A, These seven alien worlds could help explain how planets form, Nature News, 22 февраля 2017 г. Назад к тексту

Facebook

Twitter

Pinterest

Reddit

LinkedIn

Gmail

Email App

Print

Статьи по теме

Темная звезда с ярким будущим · Границы для юных умов

Abstract

Из тысяч звезд, которые, как известно, содержат экзопланеты, которые находятся за пределами нашей Солнечной системы, особенно выделяется одна удивительная звезда. Он известен как TRAPPIST-1: крошечная звезда размером с Юпитер, в которой находится не одна, не две, а семь планет размером с Землю! Эти планеты, вероятно, представляют собой каменистые миры, такие как Земля, и некоторые из них могут иметь правильную температуру поверхности для существования жидкой воды, но это зависит от того, есть ли у этих планет атмосфера и из чего она состоит. В настоящее время астрономы работают над выяснением того, есть ли на TRAPPIST-1 яркие или темные пятна, которые могут повлиять на то, как мы видим его планеты.

Открытие далеких планет

У большинства звезд есть планеты, вращающиеся вокруг них. Эти звезды называются родительскими звездами , а экзопланет — это то, что мы называем планетами, которые вращаются вокруг других звезд за пределами нашей Солнечной системы. Если мы посмотрим на экзопланетную систему под правильным углом, будет казаться, что экзопланеты затмевают свою родительскую звезду , когда они движутся вокруг звезды по своим орбитам. Если мы измерим яркость звезды с превосходной точностью, когда она затмевает свою звезду, мы сможем наблюдать транзитное событие , которое подробно описано в этой статье Frontiers for Young Minds. Во время транзита планета блокирует часть звездного света, и астрономы на Земле видят падение общего количества звездного света, которое обычно длится несколько часов (рис. 1).

• Рисунок 1. Художественная интерпретация того, как может выглядеть система TRAPPIST-1.
• Вокруг этой звезды вращаются семь планет. Темные круги на звезде — это тени планет, проходящих перед звездой. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech.

TRAPPIST-1 — очень маленькая красная звезда, расположенная на расстоянии 40 световых лет на расстоянии световых лет в созвездии Водолея. На самом деле, TRAPPIST-1 настолько мала, насколько может быть звезда — если бы она была немного меньше, ее бы даже не считали звездой, потому что она не была бы достаточно большой, чтобы излучать собственный свет путем слияния и водорода в гелия в его ядре. TRAPPIST-1 примерно такого же размера, как планета Юпитер, но весит в 80 раз больше Юпитера. Он сияет только с 0,05% светимость Солнца [1]. Большинство звезд в галактике — маленькие звезды, такие как TRAPPIST-1, и, поскольку они такие маленькие и тусклые, их сложно изучать.

Семь малых планет

Эти проблемы не помешали одной команде астрономов из Бельгии попытаться найти планеты, вращающиеся вокруг TRAPPIST-1, и какой зоопарк планет они нашли! Есть семь известных экзопланет, вращающихся вокруг этой крошечной звезды, каждая из которых проходит перед звездой, если смотреть с Земли, вызывая транзитные события. Мы можем выяснить, насколько велика каждая планета, измерив, сколько света теряется, когда планета проходит перед звездой. Маленькие планеты блокируют немного света, в то время как большие планеты блокируют больше света. Измерения яркости TRAPPIST-1 показали, что эти планеты имеют размеры, подобные Земле — самая маленькая планета составляет три четверти размера Земли, а самая большая — примерно на 13% больше Земли (см. рис. 2) [1].

• Рис. 2. Художественная интерпретация планет TRAPPIST-1, называемых b–h, и их родительской звезды, размеры показаны в масштабе (хотя расстояния указаны не в масштабе).
• Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech.

Планеты TRAPPIST-1 вращаются вокруг своей звезды гораздо ближе, чем планеты в нашей Солнечной системе вращаются вокруг Солнца. Ближайшая планета, называемая TRAPPIST-1 b, совершает один оборот вокруг своей звезды каждые 1,5 дня. Сравните это с Землей, которой требуется год, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Самая далекая планета, TRAPPIST-1h, совершает полный оборот за 18 дней. Если бы вы поместили все планеты TRAPPIST-1 в нашу Солнечную систему, все их орбиты соответствовали бы орбите Меркурия, самой внутренней планеты Солнечной системы.

Может ли существовать жидкая вода (и, возможно, жизнь) на любой из планет?

Вам может быть интересно, находятся ли эти планеты слишком близко к звезде, чтобы люди могли посетить их, не тая. Оказывается, поскольку звезда TRAPPIST-1 такая тусклая, планеты должны находиться очень близко к звезде, чтобы сохранять тепло. Звезды работают так же, как костры: чем ближе планета к звезде, тем теплее она, вероятно, будет. Но расстояние от звезды — не единственный фактор, определяющий, насколько теплая планета.

Атмосферу планеты также важно учитывать, потому что некоторые атмосферы делают их планеты очень теплыми и горячими. Меркурий и Венера — хорошие примеры согревающего эффекта атмосфер. Меркурий в два раза ближе к Солнцу, чем Венера, поэтому можно предположить, что Меркурий будет самой горячей планетой в нашей Солнечной системе. Но самая высокая температура поверхности Меркурия составляет около 430°C (800°F), в то время как температура поверхности Венеры даже выше , около 460°C (860°F). Причина, по которой Венера горячее, чем Меркурий, заключается в том, что ее атмосфера состоит в основном из углекислого газа, который удерживает тепло в атмосфере Венеры в результате явления, называемого 9.0011 парниковый эффект . У Меркурия нет атмосферы, поэтому там нет парникового эффекта, и температура не поднимается так высоко, как на Венере.

Температура поверхности каждой из планет TRAPPIST-1 будет зависеть от того, есть ли у них атмосфера и из чего она состоит. Прямо сейчас мы не знаем наверняка, есть ли атмосфера на какой-либо из планет TRAPPIST-1, и существует множество возможных атмосфер, которые могут существовать на каждой из планет, каждая из которых может иметь значительное влияние на то, насколько тепло каждая из них. может быть планета.

В результате этих вопросов об атмосферах мы еще не знаем температуру поверхности каждой из планет TRAPPIST-1. Мы также не знаем наверняка, могла ли какая-либо из них иметь жидкую воду на своей поверхности. Но мы намерены это выяснить!

Один из способов узнать это — наблюдать, как каждая планета проходит перед звездой — планеты с атмосферой блокируют больше света определенных цветов, чем планеты без атмосфер, а какие цвета блокируются, зависит от химических веществ, присутствующих в атмосфере планеты. Тщательно измерив цвет звезды, когда планета проходит перед звездой, мы сможем определить, есть ли у планет атмосфера и из чего она состоит.

Таинственные пятна на поверхности TRAPPIST-1

Однако есть серьезная проблема, затрудняющая изучение атмосфер планет TRAPPIST-1 — мы не знаем, как выглядит поверхность звезды. Звезда может иметь большие или маленькие пятна на своей поверхности, называемые звездными пятнами, которые влияют на измерения яркости и цвета звезды [2]. Поскольку мы полагаемся на эти измерения яркости и цвета, чтобы узнать об атмосферах планет и, следовательно, о том, могут ли планеты иметь жидкую воду, мы должны точно знать, как пятна на TRAPPIST-1 влияют на цвет и яркость этой звезды.

Попытка изучить звездные пятна TRAPPIST-1 с помощью космических телескопов НАСА Kepler и Spitzer показала, что у звезды может вообще не быть темных звездных пятен, таких как Солнце, но у нее может быть ярких горячих точек на ее поверхности. поверхность [3]. Эти яркие пятна заставляют звезду казаться немного голубее и ярче, когда яркие пятна обращены к нам, и немного краснее и тусклее, когда яркие пятна исчезают из поля зрения по мере вращения звезды. Выяснение количества, температуры и яркости этих пятен на звезде будет важно для понимания отпечатков, которые планеты оставляют в звездном свете от TRAPPIST-1. Недавно две другие группы ученых, изучавшие цвет TRAPPIST-1, также пришли к выводу, что на его поверхности могут быть яркие (горячие) пятна [4,5]. По мере того, как накапливаются данные об этих странных пятнах, растет и окружающая их тайна, поскольку Солнце — единственная звезда, которую мы можем изучать с близкого расстояния — не имеет таких же ярких горячих пятен на своей поверхности.

Новый взгляд на небо

Астрономы, вероятно, получат ответы на свои вопросы о пятнах TRAPPIST-1, когда будет запущен новый космический телескоп, названный Космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST). JWST станет крупнейшим космическим телескопом из когда-либо построенных, и он планирует наблюдать за планетами TRAPPIST-1 в начале своей пятилетней миссии. В сочетании с наблюдениями, сделанными телескопами на Земле, астрономы будут использовать наблюдения JWST, чтобы окончательно выяснить, как выглядит поверхность TRAPPIST-1, а затем, надеюсь, есть ли у планет TRAPPIST-1 атмосферы и могут ли будьте гостеприимны к жизни, какой мы ее знаем.

Глоссарий

Звезда-хозяин : ↑ Звезда, вокруг которой вращается экзопланета.

Экзопланета : ↑ Планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца.

Транзит : ↑ Когда экзопланета блокирует свет своей родительской звезды.

Световой год : ↑ Расстояние, которое свет проходит за 1 год.

Fusion : ↑ Ядерная реакция, которая происходит в ядрах звезд, благодаря чему они сияют.

Светимость : ↑ Общая яркость астрономического объекта.

Атмосфера : ↑ Слой газа, окружающий планету (подобно земному воздуху).

Парниковый эффект : ↑ Когда атмосфера планеты состоит из газа, который удерживает тепло, повышая температуру поверхности планеты.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

[1] ↑ Gillon, M., Triaud, A.H.M.J., Demory, B.-O., Jehin, E., Agol, E., Deck, K. M., et al. 2017. Семь планет земной группы с умеренным климатом вокруг ближайшей ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1. Природа . 542: 456–60. doi: 10.1038/nature21360

[2] ↑ Рэкхем, Б.В., Апаи, Д., и Джампапа, М.С. 2018. Эффект транзитного источника света: ложные спектральные особенности и неправильные плотности для М-карликовых транзитных планет. Астрофиз. Дж. 853:122. дои: 10.3847/1538-4357/aaa08c

[3] ↑ Моррис, Б. М., Агол, Э., Давенпорт, Дж. Р. А., и Хоули, С. Л. 2018. Возможные яркие звездные пятна на TRAPPIST-1. Астрофиз. Дж. 857:39. дои: 10.3847/1538-4357/aab6a5

[4] ↑ Ducrot, E., Sestovic, M., Morris, B.M., Gillon, M., Triaud, A.H.M.J., De Wit, J., et al. 2018. Спектры широкополосного пропускания 0,8–4,5 мкм планет TRAPPIST-1. Астрон. Дж. 156:218. doi: 10.3847/1538-3881/aade94

[5] ↑ Wakeford, H.R., Lewis, N.K., Fowler, J. , Bruno, G., Wilson, T.J., Moran, S.E., et al. 2019. Отделение планеты от звезды в карликах позднего типа M: тематическое исследование TRAPPIST-1g. Астрон. Дж. 157:11. дои: 10.3847/1538-3881/aaf04d

Покажет ли звездная система TRAPPIST-1, насколько часто жизнь встречается где-то еще?

Опубликовано 24 октября 2022 г. в разделе Астробиология, Астрономия, Внеземная жизнь, Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST)

Мы находимся на пороге новой эпохи в поисках жизни за пределами Земли. Солнцеподобные звезды составляют всего 15 процентов всех звезд Млечного Пути. И почти у половины из них есть двойные звезды-компаньоны, которые подавляли формирование планет. Таким образом, поиск аналогов Земли вокруг одиночных звезд солнечного типа охватывает почти незначительную долю всех результатов в природе.

Поиск планетарных систем, отличных от нашей Солнечной системы

«Как часто жизнь встречается где-то еще?» — спросили исследовательские группы Кембриджского и Льежского университетов в Бельгии. Это простое изменение слов означает, что мы также должны исследовать планетные системы, в отличие от солнечной системы. Было бы разочаровывающим и удивительным, если бы Земля была единственным образцом для жизни во Вселенной.

То, что планеты так похожи на Землю, служит хорошим предзнаменованием для поиска жизни в другом месте.

«Что бы мы ни обнаружили, изучая планеты, вращающиеся вокруг ультракрутых карликов, мы не можем проиграть. Мы можем только учиться», — говорят исследователи. «Если нам удастся определить наличие жизни на планете, похожей на те, что есть в системе TRAPPIST-1, тогда мы сможем начать измерять, как часто биология появляется во Вселенной. Мы могли бы получить первые сведения о внеземной биологии уже через десять лет!»

В марте 2017 года команда сообщила, что вокруг ближайшей звезды TRAPPIST-1 вращаются семь планет, по размеру и массе схожих с Землей. Звезда TRAPPIST-1 — это очень холодный красный М-карлик, который едва может синтезировать водород в своем ядре; у него 9% массы, 12% радиуса и всего 0,06% светимости нашего желтого Солнца. Семь планет обращаются вокруг TRAPPIST-1 с очень короткими периодами, от 1,5 до 18,8 дней. Тем не менее, поскольку TRAPPIST-1 такой холодный и слабый, все семь планет, вращающихся вокруг TRAPPIST-1, имеют умеренный климат, а это означает, что при правильных атмосферных и геологических условиях они могут поддерживать жидкую воду. Три планеты демонстрируют особый потенциал для жизни, получая от своей звезды примерно столько же энергии, сколько Земля получает от Солнца.

«То, что планеты так похожи на Землю, служит хорошим предзнаменованием для поиска жизни в другом месте», — говорит астроном Бирмингемского университета Амори Трио.

Ориентация на сверхкрутые карликовые системы

Как только мы изменим цель на измерение общей частоты биологии, сверххолодные карлики станут очевидной целью. Половина звезд Млечного Пути имеет массу менее четверти массы Солнца. Предварительные результаты показывают, что каменистые миры обычно вращаются вокруг звезд с малой массой, включая системы ультрахолодных карликов, возможно, в большей степени, чем на орбитах вокруг солнцеподобных звезд. Ультрахолодные карлики также открывают гораздо более легкий путь к обнаружению и изучению планет с умеренным климатом, похожих на Землю.

Научные преимущества сверххолодных карликов обусловлены их звездными свойствами, тем, как мы идентифицируем экзопланеты, и тем, как мы собираемся исследовать их атмосферы. Планеты TRAPPIST-1 были обнаружены, когда они проходили перед своей звездой, события, известные как транзиты. Когда планета проходит транзитом, она отбрасывает тень, глубина которой говорит нам, какая часть звездной поверхности скрыта планетой; чем больше планета, тем глубже тень. Поскольку ультрахолодные карлики настолько малы, прохождение планеты размером с Землю перед TRAPPIST-1 примерно в 80 раз заметнее, чем прохождение эквивалентного прохождения относительно гораздо более крупной звезды, похожей на Солнце.

Есть ли жизнь в звездной системе TRAPPIST-1? – «Вдвое старше нашей Солнечной системы»

Во время транзита любые газы в атмосфере планеты меняют внешний вид проходящего через нее звездного света. Вокруг ультрахолодных карликов атмосферная сигнатура усиливается примерно в 80 раз. Состав атмосферы планет TRAPPIST-1 можно будет обнаружить с помощью существующих и будущих средств, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, в отличие от десятилетий технологического развития. необходимо для изучения атмосферы земного аналога.

Краткие факты об экзопланетах

Извлечение надежного атмосферного сигнала 

Для извлечения надежного атмосферного сигнала требуется наблюдение за десятками прохождений. И здесь такие системы, как TRAPPIST-1, имеют огромные преимущества. Вокруг крошечных ультрахолодных карликов транзиты планет с умеренным климатом происходят раз в несколько дней или раз в пару недель, а не раз в год для планеты, в точности похожей на Землю.

Признаки газов, полученных биологическим путем

Астрономы, писали авторы, уже начали исследовать составы планет-гигантов вокруг других звезд, обнаруживая такие молекулы, как вода, угарный газ, метан и цианистый водород. С открытием системы TRAPPIST-1 мы можем распространить эти исследования на планеты размером с Землю. Их первые усилия будут заключаться в том, чтобы охарактеризовать содержание парниковых газов в атмосфере и оценить, благоприятны ли условия на поверхности для жидкой воды. Затем мы будем искать признаки газов, произведенных биологически, по аналогии с тем, как живые организмы изменили состав земной атмосферы.

Ультрахолодные карликовые звезды настолько распространены, что в галактике может быть множество других подобных систем, близких к нам.

Заявить об открытии жизни будет сложно. Мы не можем полагаться на обнаружение одного газа, вместо этого нам нужно будет обнаружить несколько газов и измерить их относительное содержание. Кроме того, нам придется крайне опасаться ложных срабатываний. Например, повторяющиеся звездные вспышки могут привести к накоплению кислорода в атмосфере без присутствия жизни.

Эволюционировали ли планеты траппистской звездной системы 1 подобно Венере?

Отсеивание ложных срабатываний 

Богатство системы TRAPPIST-1 является важным преимуществом, поскольку мы можем сравнивать ее планеты друг с другом. Все семь планет произошли из одной и той же небулярной химии; у них схожая история получения вспышек и метеоритных ударов. Отсеять ложные срабатывания здесь будет намного проще, чем в планетарных системах, содержащих только один или два мира с умеренным климатом, потенциально похожие на Землю.

Что еще более важно, TRAPPIST-1 не является разовым открытием. Ультрахолодные карликовые звезды настолько распространены, что в галактике может быть множество других подобных систем, близких к нам. Объект TRAPPIST (малые телескопы для транзитных планет и планетозималей), который они использовали для поиска планет TRAPPIST-1, был всего лишь прототипом более амбициозного исследования планет под названием SPECULOOS (Поиск обитаемых планет, затмевающих сверххолодные звезды).

Мы ожидаем найти еще много каменистых планет размером с Землю вокруг карликовых звезд, отметила команда. Имея в руках этот образец, они будут исследовать множество климатов таких миров. Солнечная система состоит из двух: Венеры и Земли. Сколько различных типов окружающей среды мы обнаружим?

Используя SPECULOOS, команда приступит к рассмотрению многочисленных возражений, выдвинутых учеными по поводу обитаемости планет вокруг ультрахолодных карликов. Один из аргументов состоит в том, что такие планеты будут заблокированы приливами, а это означает, что у них будут постоянные дневная и ночная стороны. Планеты, вращающиеся в непосредственной близости вокруг маленьких звезд, могут воздействовать на орбиты друг друга, что приводит к серьезной нестабильности. Ультрахолодные карликовые звезды часто вспыхивают, испуская ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, которое может испарить океаны планеты в космос.

TRAPPIST-1, безусловно, останется конечной целью JWST для изучения потенциально обитаемых планет размером с Землю, и на сегодняшний день.

Последнее слово – «TRAPPIST-1 является конечной целью космического телескопа Джеймса Уэбба»

-1 остается единственной известной планетной системой вокруг ультрахолодной карликовой звезды (UCDS). TESS обнаружил несколько систем каменистых планет вокруг М-карликов с очень малой массой, но все же слишком больших и горячих, чтобы попасть в категорию UCDS. Этого и следовало ожидать: телескопы TESS слишком малы, чтобы эффективно исследовать близлежащие UCDS в поисках скалистых планет. Такая разведка является целью нашего наземного транзитного поиска SPECULOOS, который работает с 2019 года.. Он только что сделал свое первое открытие, систему, содержащую как минимум 2 планеты, немного большие, чем Земля, вокруг UCD, немного более массивного и крупного, чем TRAPPIST-1 (Delrez et al., в процессе подготовки). Одна из этих планет находится в обитаемой зоне звезды. Но TRAPPIST-1 гораздо интереснее с точки зрения подробной характеристики. На самом деле, по причинам, описанным в этой статье, TRAPPIST-1, безусловно, останется конечной целью JWST для изучения потенциально обитаемых планет размером с Землю, и на сегодняшний день.

«Конечно, мы в восторге от успешного запуска JWST!» — продолжил Гиллон в своем электронном письме. «Развертывание телескопа также началось успешно, пока он еще находится на пути к своей конечной орбите. Полностью он должен заработать в апреле-мае. Около 200 часов телескопического времени было посвящено наблюдению за TRAPPIST-1 в течение первого цикла JWST (до середины 2023 года). Мы должны получить первые данные для анализа во второй половине 2022 года. Мы с нетерпением ждем их анализа и использования для поиска следов атмосфер вокруг семи планет.

«Мы по-прежнему считаем возможным обнаружить химические следы биологической активности на некоторых планетах TRAPPIST-1 с помощью JWST», — заключает Гиллон. «Но шаг за шагом. Сначала мы должны определить, удалось ли этим планетам сохранить значительную атмосферу или нет. Мы должны научиться этому в течение первых двух лет JWST, до 2024 года. Если такие атмосферы будут обнаружены, то мы сделаем все возможное, чтобы усилить наблюдение TRAPPIST-1 с помощью JWST, определить химический состав этих атмосфер и, возможно, для обнаружения сильного химического неравновесия биологического происхождения. Посмотрим! В любом случае, следующие несколько лет будут чрезвычайно захватывающими!»

«Скалистые планеты, проходящие транзитом мимо ультрахолодных карликов, — это наш самый быстрый путь к изучению и пониманию инопланетного климата и инициированию поиска доказательств биологической активности за пределами Солнечной системы», — сказал Амори Трио The Daily Galaxy . «Они также могут представлять собой самую большую популяцию каменистых планет во Вселенной. Система TRAPPIST-1 была первой и до сих пор остается единственной такой сверххолодной карликовой системой, доступной для исследования телескопом Уэбба.