Як нам вдалося відкрити потенційно “живі” планети у системі TRAPPIST-1

Астрономи виявили систему з семи планет розміром з Землю всього за 40 світлових років від Землі. За допомогою наземних і космічних телескопів, зокрема Дуже Великого Телескопа (VLT ESO).

Вчені зафіксували об’єкти, коли ті проходили перед своєю зіркою, ультрахолодним карликом TRAPPIST-1. Три з них лежать в оптимальній зоні та здатні підтримувати океани води на їхній поверхні. Це збільшує ймовірність того, що зоряна система могла б бути придатною до життя. Вона також має й найбільшу кількість планет, серед усіх знайдених зоряних систем, які могли б бути придатними для життя.


Спонсорований показ. Cтаття продовжується після рекламного блоку.


TRAPPIST анімація

Астрономи скористалися інструментами малого телескопа TRAPPIST-South, Обсерваторії Ла-Сілья, VLT в Паранал та космічного телескопа “Спіцтер”, а також іншими телескопами по всьому світу. Вони підтвердили існування принаймні семи малих планет, що обертаються довкола холодного червоного карлика TRAPPIST-1. Всі планети позначені TRAPPIST-1 b,c, d, e, f, g, та h в порядку зростання відстані від їхньої батьківської зорі, мають розміри схожі на Землю.

Провали у світловіддачі зорі, викликані кожною з семи планет, що проходять перед нею – події, відомі як транзит, – дозволили астрономам зробити висновок про їхні розміри, склад та орбіту. Вони виявили, що принаймні внутрішні шість планет можна порівняти за розміром та температурою з Землею.

Провідний автор Мікаель Гіллон з Інституту СТАР у Льєзькому університеті Бельгії в захваті від результатів:

“Це дивовижна планетна система не тільки тому, що ми знайшли так багато планет, а тому що всі вони дуже схожі за розміром на Землю!”

З масою всього лише 8% від маси Сонця, TRAPPIST-1 дуже мала в зоряних масштабах – лише трохи більше за Юпітер, а також дуже темна. Астрономи очікували, що такі карлики могли б мати багато за розміром з Землю планет в тісних орбітах, що робить їх перспективними об’єктами в полюванні на позаземне життя, але TRAPPIST-1 є першою такою знайденою системою.

Tarrapist-1 в порівнянні з Сонцем
Tarrapist-1 в порівнянні з Сонцем. ESO.

Співавтор Аморі Triaud додає:

“Вихід енергії з карликових зорь як TRAPPIST-1 набагато слабкіший, ніж у нашого Сонця. Планети повинні розташовуватись на більш близьких орбітах, ніж у нашій Сонячній системі, щоб поверхня планети мала рідку воду. На щастя, здається, що цей вид компактної конфігурації саме те, що ми бачимо навколо TRAPPIST-1!”

Орбіти планет
Модель з орбітами планет у системі TRAPPIST-1. NASA

Дослідники з’ясували, що всі планети у відкритій ними системі близькі за розміром до Землі та Венери, або навіть трохи менші. Вимірювання їхньої щільності показали, що принаймні шість – ті, що ближче до зірки – ймовірно, тверді за своїм складом.

Розміри орбіт відкритих планет ненабагато більші, ніж у «галілеєвих супутників» Юпітера, і набагато менші за орбіту Меркурія в Сонячній системі. Однак, через малі розміри самої зірки TRAPPIST-1 та її низької температури приплив енергії до поверхні її планет приблизно такий же, як у внутрішніх планет Сонячної системи; TRAPPIST-планети 1c, d і е отримують приблизно стільки ж енергії, скільки Венера Земля та Марс відповідно.

Орбіти планет
Порівняння орбіт планет системи TRAPPIST-1 з орбітами “галілеєвих супутників” Юпітера та Сонячної системи. Джерело:ESO

Теоретично на поверхні всіх семи відкритих планет може існувати рідка вода, хоча через відмінності в радіусах їхніх орбіт для деяких з них це більш ймовірно, ніж для інших. Моделювання кліматичних умов показує, що найближчі до материнської зірки планети TRAPPIST-1b, c і d, ймовірно, занадто гарячі для води, хоча там можуть знайтися невеликі ділянки поверхні, де вона є.

Порівняння
Ця діаграма порівнює розміри відкритих планет навколо слабкої червоної зорі TRAPPIST-1 з галілеєвими супутниками Юпітера та внутрішньою частиною Сонячної системи. Джерело: ESO / O. Furtak.

Оцінка радіуса орбіти найбільш віддаленої планети в системі TRAPPIST-1h ще не підтверджена, але швидше за все для рідкої води на ній занадто холодно – якщо тільки не уявляти собі якісь альтернативні процеси її розігріву. Однак, TRAPPIST-1 е, f, та g є справжнім подарунком для мисливців за планетами: їхні орбіти лежать усередині придатної для життя зони, і на них цілком можуть існувати океани.

Порівняння планет
Інфографіка ілюструє деякі планетарні параметри семи планет, що обертаються навколо TRAPPIST-1. Поруч для порівняння показані тверді планети Сонячної системи. Джерело: NASA.

Відкриття зробило систему TRAPPIST-1 дуже перспективною метою для майбутніх досліджень. Пошуки атмосфер у нових планет вже ведуться на Космічному телескопі Габбл. Член групи дослідників Еммануель Жеєн (Emmanuel Jehin) розмірковує про майбутні можливості:

“З телескопами наступного покоління, такими як Європейський Надзвичайно Великий Телескоп ESO та Космічний телескоп Джеймса Вебба, ми незабаром зможемо зайнятися прямими пошуками води та, можливо, навіть доказів існування життя на цих планетах.”

Вчені вже називають відкриття скелястих планет у системі TRAPPIST-1 проривом сторіччя. Можна тільки уявляти, що ми побачимо, коли до гри приєднаються нові телескопи нового покоління.

Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або