Nauka

7 planet podobnych rozmiarem do Ziemi w jednym układzie - na trzech mogłoby powstać życie

opublikowano przez Karol Żebruń w dniu 2017-02-22

Układ planetarny w miniaturze - tak często mówi się o Jowiszu i księżycach Galileuszowych. Lecz to nic w porównaniu z systemem TRAPPIST-1.

W odległości 39 lat świetlnych od Ziemi znajduje się gwiazda o nazwie TRAPPIST-1. Gwiazda to nawet może zbyt dumnie powiedziane, bo jest to niezwykle chłodny, jak na tego typu ciało niebieskie, czerwony karzeł o rozmiarach tylko nieznacznie większych od Jowisza. Teoretycznie nic zaskakującego, ale pomyślcie, na jego orbicie znajduje się aż 7 planet bardzo zbliżonych rozmiarem do Ziemi.

Planety TRAPPIST-1
Artystyczna wizja powierzchni jednej z planet - taki układ, jeśli naprawdę istnieje, zagwarantowałby niesamowite doznania wizualne 

Gwiazda TRAPPIST-1 została wybrana do projektu o nazwie TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope (w skrócie TRAPPIST), który poszukuje niewielkich planet i planetopodobnych ciał poza Układem Słonecznym. Wykorzystuje w tym celu zjawisko tranzytu, czyli obniżenia jasności macierzystej gwiazdy przez mikrozaćmienia wywoływane przez przesuwające się przed tą gwiazdą planety. Spadek jasności jest bardzo mały, ale za sprawą postępu w technologiach sensorów i oprogramowaniu w ostatnich 30-latach, dziś łatwy do wykrycia.

Na trzech się nie skończyło

Już wiosną 2016 roku wiadome było, że wokół tej gwiazdy - dla podkreślenia, świecącej 2000 razy słabiej niż Słońce - znajdują się co najmniej 3 planety typu ziemskiego.

Zespół astronomów, który prowadzi Michaël Gillon z belgijskiego uniwersytetu w Liege, badał jednak układ dalej z pomocą NASA oraz jej teleskopu Spitzer. I słusznie, bo jak dziś się okazuje planet jest nie 3, ale aż 7. I wszystkie z nich są podobne rozmiarami do Ziemi.

Krzywe blasku TRAPPIST-1
Przykładowa krzywa blasku (pokazująca zmienność jasności gwiazdy TRAPPIST-1 w czasie) z wyjaśnieniem, za które mikrozaćmienie odpowiada dana planeta

Trzy z nich, oznaczone jako TRAPPIST-1e, f oraz g, znajdują się na pewno w strefie umożliwiającej samorzutne podtrzymanie życia, ale w teorii możliwe jest występowanie wody na każdej z siedmiu. Poniższa ilustracja na przykładzie wody podkreśla różnice w temperaturach panujących na odkrytych planetach.

TRAPPIST-1 temperatury

System o średnicy 18 milionów kilometrów

Analogia do Jowisza jest tu nie bez powodu. Gwiazda, która ma tylko 8% masy Słońca, jest bardzo chłodna. Jej rozmiary, choć już nie masa, są podobne do rozmiarów Jowisza. By obiegające ją planety zostały skutecznie ogrzane, muszą się znajdować na bardzo ciasnych orbitach - w odległościach od ciała macierzystego nieco większych niż odległości księżyców Galileuszowych. Najbliższa z planet znajduje się mniej w takiej odległości jak Callisto od Jowisza, pozostałe dalej.

Orbity planet
Porównani rozmiaru odkrytego układu i orbit planet typu ziemskiego w Układzie Słonecznym

Dlatego układ TRAPPIST-1 jest bardzo zwarty i w porównaniu nawet z orbitą Merkurego jest mikroskopijny. Najdalsza z planet obiega gwiazdę w odległości niespełna 9 milionów kilometrów. Merkury obiega Słońce w odległości ponad 6 razy większej.

Poniższa ilustracja pokazuje najważniejsze parametry każdej z planet i ich porównanie do czterech najbliższych planet w Układzie Słonecznym - odległość od swojego słońca, spodziewane rozmiary, masę oraz okres orbitalny. Najbliższa z planet TRAPPIST-1b obiega gwiazdę w 1,5 dnia. Najdalsza potrzebuje niecałych trzech tygodni - to jednak jeszcze niedoprecyzowana informacja.

Planety porównanie

Prawdopodobnie 6 wewnętrznych planet ma budowę skalistą. Co do najodleglejszej TRAPPIST-1h nie ma pewności. Najlżejsza z planet ma 41% masy Ziemi, a największa jest o prawie 40% cięższa.

To nie jest zaskoczenie - choć TRAPPIST-1 i tak przekroczył najśmielsze marzenia

Choć sama informacja wydaje się zaskoczeniem, szczególnie że NASA bardzo nagłośniła środową konferencję związaną z oficjalnym ogłoszeniem odkrycia, to astronomowie już od dawna postulowali istnienie takich układów. A także to, że właśnie takie miejsca mogą być bardzo dobrym miejscem do poszukiwania śladów życia poza Układem Słonecznym. Celowo nie mówię pozaziemskiego, bo co do jałowości Układu Słonecznego poza Ziemią nie mamy pewności.

Projekt TRAPPIST posiłkuje się obserwacjami za pomocą teleskopu TRAPPIST-South w LaSilla w Chile, teleskopów VLT jak i innych teleskopów na świecie (Maroko, wyspy Kanaryjskie) oraz orbitalnego teleskopu NASA Spitzer. Połączenie danych z tych wszystkich teleskopów pozwoliło opracować tak dokładny model, który wyjaśnia zmiany obserwowanej jasności karła.

Warto zwrócić uwagę, że obecna konfiguracja nie jest taką w jakiej powstały planety. Początkowo znajdowały się one znacznie dalej, ale potem migrowały do wnętrza układu synchronizując swój ruch orbitalny z okresem obrotowym.

Teraz pora na jeszcze potężniejsze teleskopy, takie jak Gigantyczny Teleskop Magellana, by spróbować poszukać śladów związków mogących mieć związek z życiem organicznym - tlenu, metanu. Na ich uruchomienie poczekamy jeszcze kilka lat, na razie badania prowadzi teleskop Hubble. W międzyczasie TRAPPIST może dostarczyć jeszcze ciekawszych danych. Jego baza celów obserwacyjnych liczy 600 pozycji, budowane są cztery nowe teleskopy o średnicy 1 metra.

TRAPPIST-South teleskop La Silla Chile
Ten niewielki 60-centymetrowy teleskop TRAPPIST-South kontrolowany jest zdalnie z Europy

Skąd takie duże zainteresowanie?

Planety pozasłoneczne odkrywamy dzis już hurtowo (mamy około 4700 kandydatek) więc kolejne 7 nie powinno robić różnicy. A jednak są to wyjątkowe planety. Podobne do Ziemi, znajdują się w jednym układzie planetarnym, do tego wyjątkowym pod względem rozmiarów. Potwierdzającym, że różnorodność we Wszechświecie nie ma ograniczeń, a ograniczanie poszukiwań do gwiazd podobnych do Słońca nie musi być najlepszą strategią. 

Niewielka jak na skalę kosmiczną odległość 39 lat świetlnych (miłośnikom SF spodoba się określenie, że to 12 parseków) pozwoli je bardzo dokładnie przebadać i wzbogacić naszą wiedzę o ewolucji układów planetarnych. Odkrywcy sugerują, że mechanizm kształtowania się tych planet mógł być podobny jak w przypadku czterech największych księżyców Jowisza.

Planety TRAPPIST-1

Czasu na obserwacje jest bardzo dużo, bo czerwone karły to gwiazdy, które będą spalały wodór w swoim wnętrzu na długo po tym, jak Słońce zakończy swój żywot jako zwykła gwiazda. Natomiast do kwestii istnienia tam życia, choć podchwytywanej przez wszystkich, należy podchodzić na spokojnie, z dystansem. Choćby dlatego, że prawdopodobnie każda z planet ma jedną stronę zawsze oświetloną, a drugą zawsze pogrążoną w mroku. Trudno przewidzieć jak wyglądałaby w takich warunkach ewolucja.

Źródło: NASA

marketplace

Komentarze

28
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Ile lat już minęło od ostatniego lądowanie człowieka na księżycu ?A im się marzą planety,które są oddalone setki lat świetlnych od ziemi.
    Zaloguj się
  • avatar
    Hah, fajne obiegi tam są.

    Dobry Vivaldi by tam odchodził. "Kochanie nienawidzę zimy... na szczęście po jutrze lato :D "
    Zaloguj się
  • avatar
    Wszystko to spekulacje i animacje komputerowe! Jeśli komuś się marzy że kiedyś będzie o tak polecieć sobie do gwiazd to naoglądał się za dużo Star Treka, Gwiezdnych Wojen i im podobnych bajeczek!
    Teraz fakty a nie bajeczki! Kubeł zimnej wody na łeb! Najbliższa gwiazda Proxima Centauri znajduje się w odległości 4,3 lat świetlnych od ziemi czyli 40,68 BILIONÓW kilometrów!
    Najszybsze sondy kosmiczne potrzebują na pokonanie 400 000 km do księżyca kilku dni aby do niego dotrzeć.
    A teraz ile potrzebowałaby nasza najszybsza sonda na dotarcie do Proxima Centuari? Jakieś 70 TYSIĘCY LAT!!!
    Nawet gdybyś stukrotnie zwiększyli prędkość sondy to podróż astronautów do Proxima Centuari i tak trwałaby jakieś 700 LAT!!! Generacje kosmicznych podróżników musiałyby żyć i umierać w jakimś super statku kosmicznym aby ich praprapraprapraprapwnuki dotarły tam w 2700 roku!!!
    A fizyka jest bezwzględna! Nic nie może poruszać się szybciej od światła!!!
    Zaloguj się
  • avatar
    Ludzkość jest jak wirus który opanował i zniszczył planetę ziemię. Oby nigdy ten wirus nie wydostał się poza ziemię...
    Zaloguj się
    -5
  • avatar
    Zaloguj się
    -23
  • avatar
    w odległości 39 lat świetlnych heh myślę że gdyby dinozaury wysłały tam rakietę badawczą to w obecnej chwili nie była by nawet w połowie drogi ;)
    Wiec nawet jeżeli jest tam życie to bez przełomu w dziedzinie napędów kosmicznych możemy o podboju miedzy gwiezdnym tylko pomarzyć.
    Zaloguj się
  • avatar
    heh, badają planety 40 lat świetlnych stąd, a tymczasem o takim Plutonie dalej prawie nic nie wiemy :P
    Zaloguj się
  • avatar
    .
  • avatar
    Czekam aż ten układ pojawi się w SpaceEngine ;)