W zeszłym tygodniu świat dosłownie oklaskiwał: w pobliżu gwiazdy TRAPPIST-1 znaleziono siedem planet wielkości Ziemi z wieloma dodatkowymi przyjemnymi cechami. Wydawałoby się, że istnieje siedem stałych planet, podczas gdy nie ma ani słowa o życiu, kosmitach ani innych niespodziankach, ale na całym świecie był hałas. Co to za sól? Oto jak: Odkrycie było „ważnym krokiem” w poszukiwaniu życia pozaziemskiego we wszechświecie, mówi Amory Triod, astronom z University of Cambridge. I nawet jeśli to ekscytujące nowe odkrycie okaże się kolejnym smutnym impasem w badaniach, będzie miało daleko idące konsekwencje dla przyszłej nauki.
Atmosfera bez grubych warstw wodoru
Naukowcy potwierdzili już, że co najmniej dwie planety w układzie gwiazdowym TRAPPIST-1 (których rozmiar, jeśli porównać z naszą gwiazdą, byłby wielkości piłki golfowej, a Słońce - jak na piłkę do koszykówki) nie są całkowicie pokryte grubą warstwą wodoru - dlatego muszą mieć gleba, jak Ziemia.
Chociaż mózg może tego nie tolerować, pomaga wykluczyć możliwość, że te planety są po prostu gigantycznymi kulami gazu, a zatem nie są w stanie utrzymać życia. Planety gazowe często znajdują się na orbitach gwiazd tej wielkości, a te siedem planet jest raczej wyjątkiem od ogólnej zasady. A to oznacza, że naukowcy przyznają, że we Wszechświecie może być znacznie więcej potencjalnie nadających się do zamieszkania planet, niż zakładano.
Obecność ozonu i metanu
Film promocyjny:
Aby planeta była przyjazna dla życia, potrzebuje specjalnej mieszanki chemikaliów i zmiennych. Nie za gorąco, nie za zimno. Niezbyt gazowy, niezbyt stały. Powinien istnieć stosunkowo solidny krajobraz, dużo światła, atmosfera o idealnej grubości, sprzyjająca klimatowi umiarkowanemu i wodzie, która może gromadzić się w jeziorach, morzach lub oceanach.
Obecność ozonu (który może być produktem ubocznym tlenu wytwarzanego przez rośliny fotosyntetyzujące) w atmosferze stanowi nieocenioną warstwę ochronną przed szkodliwym działaniem promieniowania ultrafioletowego (UV) słońca.
Naukowcy są przekonani, że w atmosferze co najmniej trzech nowo odkrytych planet znajdą połączenie ozonu i metanu, dzięki czemu będą one korzystne dla życia.
Co więcej, obecność metanu i tlenu razem w powietrzu jednej lub więcej planet może wskazywać na niewidzialne źródło życia uzupełniające te gazy. „Jeśli masz połączenie ozonu i metanu w obecności dwutlenku węgla i wody, jest tylko jedno oczywiste wyjaśnienie” - mówi astronom Michael Gillon z Uniwersytetu w Liege w Belgii. "To jest życie".
M-karły żyją dłużej, co oznacza, że życie będzie miało więcej czasu
Gwiazda TRAPPIST-1 została sklasyfikowana jako „krasnolud M”. Takie gwiazdy są niezwykle powszechne we Wszechświecie i wydają się być stosunkowo małe i słabe. TRAPPIST-1 jest również klasyfikowany jako „ultrazimna” gwiazda karła typu M, więc jest to najzimniejsza gwiazda na świecie.
Karły typu M są znane z tego, że spalają swoje paliwo jądrowe stosunkowo wolno w porównaniu z gorętszymi i jaśniejszymi gwiazdami, takimi jak nasze Słońce - dzięki czemu mogą rzucać światło na sąsiednie planety przez długi czas, nawet biliony lat.
(Dla porównania: słońce płonie od 4,6 miliarda lat i ostatecznie wypali się w ciągu najbliższych 5 miliardów lat).
Długa żywotność oznacza, że złożone życie biologiczne ma więcej czasu, aby „wyewoluować z błota bagiennego” - mówi dr Seth Shostak, astronom z Instytutu SETI. „Jeśli szukasz złożonej biologii, im starszy, tym lepiej”.
Nowe przemyślenia na temat formowania się planet
Odkrycie to już stało się wielkim zwycięstwem nauki, ponieważ nawet jeśli te planety okażą się niekorzystne dla życia, odkrycie to bez wątpienia zapewni naukowcom idealny scenariusz do testowania szerokiego zakresu hipotez.
System TRAPPIST-1 można porównać „nie tylko z Ziemią i innymi planetami w naszym Układzie Słonecznym”, mówi Michael Gillon, ale „z samym sobą”.
Ponieważ uważa się, że planety te powstały w pojedynczym dysku protoplanetarnym (obracającym się dysku gęstego gazu i pyłu otaczającego nowo powstałą gwiazdę), naukowcy są przekonani, że małe, ale znaczące różnice w składzie chemicznym i atmosferze każdej planety dostarczą istotnych wskazówek dotyczących historii i ewolucji planet. …
Informacje te można następnie wykorzystać do lepszej analizy ewolucji innych planet, zwiększając w ten sposób nasz własny zasób wiedzy o Wszechświecie.
Jasna wizja odległych światów
Nowo odkryty system prawdopodobnie będzie cennym modelem do pozyskiwania danych, które pozwolą nam lepiej zrozumieć dalsze planety i galaktyki, zwłaszcza w kontekście poszukiwań życia.
Dzięki TRAPPIST-1 naukowcy przetestują swoje „lęki i pragnienia związane z innymi planetami krążącymi wokół bardzo zimnych, bardzo lekkich karłów typu M” - mówi Sara Seeger, teoretyk planetarny z MIT.
W najlepszym przypadku naukowcy znajdą niezbite oznaki życia. W najgorszym przypadku jest też dobrze: naukowcy mogą nie być w stanie określić, czy na jednej z planet systemu TRAPPIST-1 wytwarzany jest tlen, czy nie. To też całkiem dobra wiadomość. Seeger zapewnia nas, że jedynym minusem jest to, że znalezienie źródła zajmie nam więcej czasu.
Planety wielkości Ziemi mogą być znacznie większe niż sądzono
Chociaż naukowcy od dawna zakładali, że we Wszechświecie istnieje wiele planet wielkości Ziemi, dopóki nie odkryli układu TRAPPIST-1, te unikalne planety uważano za małe i odległe. Teraz, gdy ten system został odkryty i tak bliski naszemu własnemu, najprostsze prawa prawdopodobieństwa wskazują, że we wszechświecie jest o wiele więcej takich układów, niż wcześniej sądzono.
Ponadto we Wszechświecie będzie więcej gwiazd karłowatych typu M o podobnych właściwościach niż wcześniej sądzono. Oznacza to, że będziemy mieli większe szanse na znalezienie życia pozaziemskiego, a naukowcy szukający sygnałów radiowych wysyłanych przez obce formy życia mogli przez cały ten czas szukać w złym miejscu.
Kosmiczny teleskop Spitzera udowodnił swoją doskonałość
Chociaż większość zasługi za to odkrycie przypadnie mężczyznom i kobietom, którzy pracowali nad tym projektem od miesięcy, należy zwrócić uwagę na niesamowicie potężny i fajny teleskop kosmiczny Spitzer, który dokonał tego odkrycia.
Wystrzelony w 2003 roku teleskop kosmiczny na podczerwień uchwycił i przesłał niesamowite tajemnice kosmosu w ciągu ostatnich 14 lat, podróżując po orbicie heliocentrycznej.
Uzbrojony w szereg kamer na podczerwień, spektrograf na podczerwień i wielopasmowy fotometr, teleskop może rejestrować imponujące obrazy z różnorodnymi szczegółami. Wśród jego odkryć jest pierwsze światło emitowane przez egzoplanety, które udało nam się znaleźć i być świadkiem.
Każda planeta w systemie TRAPPIST-1 została wykryta z powodu niewielkich spadków światła TRAPPIST-1. Te zaciemnienia występowały, gdy jedna z planet przechodziła przed gwiazdą, a gigantyczna soczewka teleskopu przesyłała to światło do NASA, gdzie analizowano je z oszacowaniem wielkości i masy każdej gwiazdy.
Ten układ - 40 lat świetlnych od Ziemi - jest stosunkowo blisko nas
Wszechświat, w całej swojej ogromnej chwale, bez wątpienia zawiera wiele planet, które są bardzo podobne do planet w systemie TRAPPIST-1. Jednak rzadko znajdujemy planety tak blisko nas.
40 lat świetlnych z pewnością nie jest nonsensem, ale nie jest dalej. Przy użyciu nowoczesnej technologii pokonanie 400 bilionów kilometrów od Ziemi zajęłoby 44 miliony lat. Ale w skali kosmicznej 40 lat świetlnych to bardzo mało, więc naukowcy będą mogli wyciągnąć wnioski na temat naszego Układu Słonecznego i układów planetarnych, które są trudne do „zobaczenia”, jeśli oprą się na danych dotyczących układu TRAPPIST-1.
Idealnie byłoby, gdyby bliskość systemu TRAPPIST-1 do Ziemi pozwoliła naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób planety karłowate, asteroidy, satelity, komety i dyski okołogwiazdowe tworzą się i oddziałują ze sobą.
Platforma do lepszego zrozumienia atmosfery
Pod wieloma względami, ponieważ to odkrycie pomoże nam zrozumieć inne planety we Wszechświecie, pomoże nam również zrozumieć ich atmosfery, co ma sens.
Należy pamiętać, że są to pierwsze odkryte planety o rozmiarach ziemskich, które krążą wokół określonego typu gwiazd w „prawidłowej” odległości. Oznacza to, że ich atmosfery dostarczą nam ważnych informacji o innych planetach, takich jak te, co z kolei pozwoli nam lepiej analizować sygnatury chemiczne, które woda, metan, tlen, ozon i inne składniki pozostawiają w atmosferze planety.
TRAPPIS-1 zapewnia „jedną z najlepszych okazji do badania atmosfer wokół planet wielkości Ziemi na następną dekadę” - mówi Nicole Lewis, astronom z Space Telescope Science Institute w Baltimore w stanie Maryland.
Naukowcy będą także badać temperatury i ciśnienia na powierzchni planet, co znacznie pomoże w określeniu ich przydatności do życia.
Wszystkie te planety mogą być z wodą
Szukając śladów pozaziemskich form życia na odległych planetach lub innych ciałach niebieskich, prawie wszyscy naukowcy rozpoczynają od prostego testu: czy na tym ciele może znajdować się woda?
I chociaż uważa się, że niektóre planety, takie jak Mars i Wenus, miały kiedyś wodę w stanie ciekłym na powierzchni, brak ozonu z innymi pierwiastkami ochronnymi prowadzi naukowców do przekonania, że wszelkie możliwe życie, które mogłoby się uformować, jest już martwe - ponieważ nie może przetrwać słońca i promieniowanie kosmiczne sterylizujące powierzchnię planet.
I chociaż istnieje możliwość, że woda w stanie ciekłym zostanie znaleziona na wszystkich siedmiu planetach w układzie TRAPPIST-1, szanse na znalezienie wody (a tym samym życia) będą większe dla trzech planet znajdujących się w strefie potencjalnie nadającej się do zamieszkania - gdzie nie jest zbyt gorąco i niezbyt zimna, aby pozostała woda w stanie ciekłym, wpływająca do jezior, rzek i oceanów.
ILYA KHEL