Planeti v sistemu TRAPPIST-1: na nekaterih je morda vode kar 250-krat več kot na Zemlji

Planetarni sistem okoli zvezde TRAPPIST-1 buri domišljijo že od kar so ga leta 2016 prvič ugledali. Okoli ultrahladne pritlikavke kroži sedem planetov, kot kaže nova študija, so vsi planeti večinoma skalnati, na nekaterih pa bi lahko kar pet odstotkov mase predstavljala voda - to je 250-krat več vode, kot jo je v Zemljinih oceanih. 

Bolj topli planeti, ki so bližje svoji zvezdi, imajo najverjetneje atmosfero, v kateri je veliko vlage, od zvezde bolj oddaljeni pa imajo najverjetneje zaledenelo površje. 

Na podlagi velikosti, gostote in količine radiacije, ki jo dobi od zvezde, je četrti planet (e) še najbolj podoben Zemlji. Zdi se, da je od sedmerice najbolj skalnat in na njem je najverjetneje tekoča voda. 

Razgled bi bil spektakularen 

Planete okoli rdeče pritlikavke je leta 2016 najprej opazil teleskop TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope - od tod tudi ime) v Čilu, ki je del observatorija La Silla Evropskega južnega observatorija. Nadaljnja opazovanja, v katera so vključili še druge teleskope - med njimi Zelo velik teleskop ESO in Nasinega Spitzerja, so razkrila, da je v sistemu sedem planetov, ki so približno enako veliki kot Zemlja. Nadeli so jim enostavna imena TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g in h (s tem, da je b najbližji zvezdi, h najbolj oddaljen). 

Zaradi zanimivosti sistema so k opazovanjem priključili še nove teleskope, med njimi Keplerja. Spitzer je sistem opazoval še 500 ur, opazovanja so se končala marca. Ekipa pod vodstvom Simona Grimma z univerze v Bernu v Švici je sestavila kompleksne računalniške modele za analizo pridobljenih podatkov in so zdaj lahko gostoto planetov določili precej bolj natančno. 

Planeti so tako blizu drug drugemu, da bi imel posameznik, ki bi lahko stal na enem izmed njih, spektakularen pogled na planete na nebu. Planeti bi bili videti večji, kot je nam z Zemlje videti Luna. Morda so tudi sicer podobni naši Luni, ki nam kaže vedno en in isti obraz, tako bi lahko tudi ti planeti svoji zvezdi vedno kazali le eno stran. Čeprav so vsi planeti bližje svoji zvezdi kot Merkur Soncu, je zvezda tako hladna, da bi lahko nekateri planeti imeli tekočo vodo. 

''Planeti TRAPPIST-1 so tako blizu drug drugemu, da vplivajo na gravitacijo in tako se čas, kdaj nek planet priroma pred zvezdo spreminja. Te spremembe so odvisne od mase, razdalje in drugih orbitalnih parametrov. Z računalniškim modelom, smo lahko simulirali orbite planetov in izračunavali čase, da so se ujeli s podatki, pridobljenimi z opazovanjem. Tako smo prišli do mas,'' je razložil Grimm. 

''Cilj študij eksoplanetov je že nekaj časa ugotoviti sestavo planetov, ki so podobni Zemlji. Odkritje sistema in tehnološke zmožnosti ESO v Čilu in Nasinega teleskopa Spitzer so nam to omogočile,'' je pokomentiral član ekipe Eric Agol. 

Meritve gostote v kombinaciji z modeli sestave kažejo, da sedem planetov ni le skalnatih. Videti je namreč, da vsebujejo tudi večje količine spremenljivega materiala, najverjetneje gre za vodo. Ta ''material'' pri nekaterih planetih predstavlja kar pet odstotkov mase, kar je ogromno - voda denimo na Zemlji predstavlja le 0,02 odstotka Zemljine mase. 

Gostota za življenje ne pomeni nič

''Gostota, čeprav pomembna pri ugotavljanju sestave, ne pove ničesar o gostoljubnosti za življenje. Ampak, naše študije so pomembnem korak naprej pri razkrivanju, če bi ti planeti lahko podpirali razvoj življenja,'' je pokomentiral Brice-Olivier Demory z univerze Bern. 

Najbolj notranja planeta TRAPPIST- 1b in c, imata najverjetneje skalnato jedro in imata atmosfero, ki je precej bolj gosta od Zemljine. Planet d je najlažji od vseh sedmih in ima okoli 30 odstotkov Zemljine mase. Znanstveniki niso prepričani, če ima atmosfero, ocean ali plast ledu. 

Presenečeni so bili, da je planet e edini v sistemu, ki je nekoliko gostejši od Zemlje, kar pomeni, da ima morda gostejše železno jedro, ni pa nujno, da ima atmosfero, ocean ali led. Planet e je začuda bolj skalnat kot ostali, glede na velikost, gostoto in količino radiacije, ki jo prejme od zvezde, pa je ta planet še najbolj podoben Zemlji. 

Planeti f, g in h so od zvezde dovolj oddaljeni, da bi bila voda lahko zamrznjena. Če imajo tanko atmosfero, bi na njih vendarle težko našli težje molekule, kot je denimo ogljikov dioksid. 

''Zanimivo je, da najgostejši planeti niso tisti, najbližji zvezdi, in da hladni planeti ne morejo imeti debele atmosfere,'' je izpostavila soavtorica študije z univerze v Zürichu Caroline Dorn. 

Študija atmosfere 

Vzporedna študija s teleskopom Hubble ni razkrila, da bi bile na planetih d, e in f atmosfere, večinsko sestavljene iz vodika, takšne atmosfere ne morejo povsem izključiti pri planetu g. 

''Obstoj hidrogenske atmosfere bi kazal, da so planeti bolj verjetno plinasti, kakršen je Neptun. Manko vodika v atmosferah podpira tudi teorije, da so podobni Zemlji. To odkritje je pomembno, ker kaže, da je na planetih morda voda, kar bi morda lahko podpiralo organizme,'' je vzporedno študijo komentiral Julien de Witt z ameriškega tehnološkega inštituta Massachusetts (MIT). 

Naslednji koraki 

Sistem bodo še naprej v središču preučevanja, v prihodnjih letih se bo nanj osredotočil tudi novi teleskop James Webb. Še naprej pa znanstveniki iščejo podobne planete ob podobnih zvezdah.