2017. gada februārī Eiropas astronomu komanda paziņoja par septiņu planētu sistēmas atklāšanu, kas riņķo ap tuvējo zvaigzni TRAPPIST-1. Papildus faktam, ka visas septiņas planētas bija akmeņainas, bija arī papildu piemaksa, ka trīs no tām riņķo apkārt TRAPPIST-1 apdzīvojamā zonā. Tāpēc ir veikti vairāki pētījumi, kuru mērķis ir noteikt, vai kādas sistēmas planētas varētu būt apdzīvojamas.
Runājot par piemērotības pētījumiem, viens no galvenajiem faktoriem, kas jāņem vērā, ir zvaigžņu sistēmas vecums. Būtībā jaunām zvaigznēm ir tendence uzliesmot un izdalīt kaitīgus starojuma pārrāvumus, kamēr planētas, kas riņķo pa vecākām zvaigznēm, ir pakļautas radiācijai ilgāku laika periodu. Pateicoties jaunam astronomu pāra pētījumam, tagad ir zināms, ka TRAPPIST-1 sistēma ir divreiz vecāka par Saules sistēmu.
Pētījums, kas tiks publicēts 2006 Astrofizikas žurnāls ar virsrakstu “Uz TRAPPIST-1 sistēmas laikmetu” vadīja Kalifornijas Sandjego universitātes (UCSD) astronoms Adam Burgasser. Viņam pievienojās Ēriks Mamajeks, NASA Eksplanētu izpētes programmas (EEP) programmas zinātnieka vietnieks reaktīvo dzinēju laboratorijā.
Kopā viņi izmantoja datus par TRAPPIST-1 kinemātiku (ti, ātrumu, ar kādu tā riņķo ap galaktikas centru), par tā vecumu, magnētisko aktivitāti, blīvumu, absorbcijas līnijām, virsmas gravitāciju, metāliskumu un zvaigžņu signālugunis. . No tā visa viņi secināja, ka TRAPPIST-1 ir diezgan vecs, kaut kur no 5,4 līdz 9,8 miljardiem gadu vecs. Tas ir divreiz vecāks nekā mūsu pašu Saules sistēma, kas izveidojās pirms apmēram 4,5 miljardiem gadu.
Šie rezultāti ir pretrunā ar iepriekš uzskatītajiem aprēķiniem, saskaņā ar kuriem TRAPPIST-1 sistēma bija aptuveni 500 miljonu gadu veca. Tas tika pamatots ar faktu, ka būtu bijis nepieciešams tik ilgs laiks, lai maza masas zvaigzne, piemēram, TRAPPIST-1 (kurai ir aptuveni 8% mūsu Saules masas), sarautos līdz tā minimālajam lielumam. Bet ar augšējo vecuma robežu, kas ir nedaudz zemāka par 10 miljardiem gadu, šī zvaigžņu sistēma varētu būt gandrīz tikpat veca kā pats Visums!
Kā Dr Burgasser paskaidroja nesenā NASA paziņojumā presei:
“Mūsu rezultāti patiešām palīdz ierobežot TRAPPIST-1 sistēmas attīstību, jo šai sistēmai ir jābūt noturīgai miljardiem gadu. Tas nozīmē, ka planētām bija jāattīstās kopā, pretējā gadījumā sistēma būtu sen sabrukusi. ”
Tam varētu būt ļoti liela nozīme attiecībā uz dzīves veida pētījumiem. Pirmkārt, vecākām zvaigznēm uzliesmošanas veids ir mazāks nekā jaunākām. Pēc viņu pētījuma Burgasser un Mamajek apstiprināja, ka TRAPPIST-1 ir salīdzinoši kluss, salīdzinot ar citām īpaši foršajām punduru zvaigznēm. Tomēr kopš planētas, kas atrodas ap TRAPPIST-1 orbītu tik tuvu savai zvaigznei, šajā brīdī tās ir pakļautas miljardiem gadu ilgam starojumam.
Kā tāds ir iespējams, ka vairums planētu, kas riņķo ap TRAPPIST-1, sagaida divas attālākās, g un h - droši vien viņu atmosfēra būtu atdalīta - līdzīgi kā tas notika ar Marsu pirms miljardiem gadu, kad tas zaudēja aizsargājošo magnētisko lauku. Tas noteikti atbilst daudziem neseniem pētījumiem, kuros secināts, ka TRAPPIST-1 saules aktivitāte neveicinās dzīvību uz nevienas planētas.
Kamēr daži no šiem pētījumiem apskatīja TRAPPIST-1 zvaigžņu signālu līmeni, citi pārbaudīja magnētisko lauku lomu. Noslēgumā viņi secināja, ka TRAPPIST-1 ir pārāk mainīgs un ka tā paša magnētiskais lauks, iespējams, būs savienots ar planētu laukiem, ļaujot daļiņām no zvaigznes plūst tieši uz planētas atmosfērām (tādējādi ļaujot tām būt vairāk viegli atņemt).
Tomēr rezultāti nebija pilnīgi sliktas ziņas. Tā kā TRAPPIST-1 planētu blīvums ir zemāks nekā Zemei, iespējams, ka tām ir liels daudzums gaistošo elementu (t.i., ūdens, oglekļa dioksīds, amonjaks, metāns utt.). Tas varēja izraisīt biezas atmosfēras veidošanos, kas aizsargāja virsmas no daudz kaitīga starojuma un pārdalīja siltumu pāri paisuma un paisuma planētām.
Arī biezai atmosfērai varētu būt tāda pati ietekme kā Venērai, radot izsīkušu siltumnīcas efektu, kas radītu neticami biezu atmosfēru un ārkārtīgi karstu virsmu. Šādos apstākļos jebkurai dzīvībai, kas parādījās uz šīm planētām, vajadzēja būt ārkārtīgi izturīgai, lai izdzīvotu miljardiem gadu.
Vēl viena pozitīva lieta, kas jāņem vērā, ir TRAPPIST-1 pastāvīgais spilgtums un temperatūra, kas ir raksturīga arī M klases (sarkanais punduris) zvaigznēm. Zvaigžņu, piemēram, mūsu Saules, dzīves ilgums ir aptuveni 10 miljardi gadu (tas ir gandrīz pusceļā), un ar laiku tās kļūst arvien gaišākas un karstākas. Turpretī tiek uzskatīts, ka sarkanie punduri eksistē pat 10 triljonus gadu - daudz ilgāk, nekā ir pastāvējis Visums - un intensitātes ziņā tie daudz nemainās.
Ņemot vērā laiku, kas nepieciešams, lai uz Zemes parādītos sarežģīta dzīvība (vairāk nekā 4,5 miljardi gadu), šī ilgmūžība un konsekvence varētu padarīt sarkano punduru zvaigžņu sistēmas par vislabāko ilgtermiņa derību par apdzīvojamību. Tāds bija secinājums vienā nesenā pētījumā, kuru veica prof. Avi Loeb no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra (CfA). Un kā Mamajeks paskaidroja:
“Zvaigznes, kas ir daudz masīvākas nekā Saule, savu degvielu patērē ātri, miljoniem gadu izgaismojot un eksplodējot kā supernovas. Bet TRAPPIST-1 ir kā lēnām degoša svece, kas spīdēs apmēram 900 reizes ilgāk nekā pašreizējais Visuma vecums. ”
NASA arī ir izteikusi satraukumu par šiem atklājumiem. "Šie jaunie rezultāti sniedz noderīgu kontekstu nākamajiem planētu TRAPPIST-1 novērojumiem, kas mums varētu sniegt lielisku ieskatu par to, kā veidojas un attīstās planētu atmosfēras un saglabājas vai ne," sacīja JPL eksoplanētu zinātniece Tiffany Kataria. Pašlaik TRAPPIST-1 un citu tuvējo zvaigžņu sistēmu apdzīvošanas pētījumi aprobežojas ar netiešām metodēm.
Tomēr gaidāms, ka tuvākajā nākotnē nākamās paaudzes misijās, piemēram, Džeimsa Veba kosmiskajā teleskopā, tiks atklāta papildu informācija - piemēram, vai šīm planētām ir atmosfēra vai nav un kāds ir to sastāvs. Paredzams, ka arī turpmākie novērojumi ar Habla kosmisko teleskopu un Špicera kosmisko teleskopu uzlabos mūsu izpratni par šīm planētām un iespējamiem apstākļiem uz to virsmas.
