De fremmede planeter i TRAPPIST-1 kan være for våde for livet

TRAPPIST-1 Visning: Kunstner

En kunstners illustration af udsigten fra en af ​​de syv planeter, der kredser om den røde dværg TRAPPIST-1, med flere andre verdener synlige tættere på den lille, svage stjerne. (Billedkredit: N. Bartmann/spaceengine.org/ESO)



De syv stenede planeter, der kredser om den nærliggende stjerne TRAPPIST-1, har masser af vand, tyder en ny undersøgelse på-måske for meget til at gøre dem til gode væddemål for livet.



Alle TRAPPIST-1-verdener rummer sandsynligvis hundredvis af jordens oceaner til vand på deres overflader, og de vådeste kan have over 1.000 gange flere ting end vores planet, ifølge undersøgelsen.

Overraskende nok er dette sandsynligvis ikke gode nyheder for TRAPPIST-1-systemets livshostpotentiale, sagde undersøgelsesteammedlemmer. [ Mød de 7 jordstørrelseseksoplaneter fra TRAPPIST-1 ]



'For meget vand kan være en dårlig ting,' siger hovedforfatter Cayman Unterborn, en postdoktor ved School of Earth and Space Exploration ved Arizona State University, til demokratija.eu. 'TRAPPIST-1'erne er interessante, men måske ikke for livet.'

TRAPPIST-1 er en lys rød dværgstjerne, der ligger omkring 39 lysår fra Jorden. Astronomer opdagede tre planeter, der omgav stjernen i 2016, og yderligere fire blev annonceret et år senere . Hver af de syv verdener-som er kendt som TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g og h-har omtrent samme størrelse som Jorden. Og tre af de fremmede verdener (e, f og g) menes at ligge i TRAPPIST-1's 'beboelige zone'-det helt rigtige område af afstande, hvor der sandsynligvis kunne eksistere flydende vand på en planets overflade.

TRAPPIST-1 er cirka 2.000 gange svagere end solen , så den røde dværgs beboelige zone er meget tæt på. Faktisk ligger alle syv TRAPPIST-1 planeter tættere på deres stjerne, end Merkur gør til solen.



Dette diagram viser illustrationer af de syv TRAPPIST-1-planeter og sammenligner nogle af deres nøgleegenskaber med dem på klippeplaneterne i vores eget solsystem.

Dette diagram viser illustrationer af de syv TRAPPIST-1-planeter og sammenligner nogle af deres nøgleegenskaber med dem på klippeplaneterne i vores eget solsystem.(Billedkredit: NASA/JPL-Caltech)

Alle TRAPPIST-1-planeterne blev opdaget via 'transitmetoden'; flere forskellige instrumenter lagde mærke til de små lysstyrkefald, der resulterede, da verdener krydsede deres værtsstjernes ansigt. Størrelsen af ​​disse dips afslørede størrelserne på verdener. Og astronomer har været i stand til at estimere planeternes masser, men ikke nær så præcist ved at studere, hvordan deres transit har varieret over tid. (Disse variationer forekommer, når naboplaneter trækker hinanden tyngdekraftigt.)



Med denne masse- og volumeninformation i hånden brugte Unterborn og hans team computermodeller til at få en bedre idé om sammensætningen af ​​seks af TRAPPIST-1-verdenerne. (De beskæftigede sig ikke med TRAPPIST-1h, den yderste planet, fordi man ikke ved nok om det.)

Dette modelleringsarbejde antydede, at der er en fugtighedsgradient i TRAPPIST-1-systemet. De inderste planeter, b og c, er sandsynligvis omkring 10 procent vand i masse, mens de våde ting udgør mindst 50 procent af de mere fjerne f og g. De midterste planeter d og e falder et sted imellem.

Alle disse verdener er suttende våde, selv i den lave ende af gradienten. Til sammenligning er Jorden kun 0,2 procent vand i masse. Faktisk er TRAPPIST-1-planeterne sandsynligvis 'vandverdener' uden land, der kan bryde monotoni af vind og bølge, sagde Unterborn.

Hvis det virkelig er tilfældet, er chancerne for at finde liv i systemet muligvis ikke store.

'Uden eksponeret land vil væsentlige geokemiske cyklusser, herunder nedbrydning af kulstof og fosfor i oceaniske reservoirer fra kontinental forvitring, blive dæmpet og dermed begrænse biosfærens størrelse,' skrev forskerne i den nye undersøgelse, som blev offentliggjort online i dag (marts 19) i tidsskrift Nature Astronomy . 'Selvom disse planeter kan være beboelige i den klassiske definition af tilstedeværelsen af ​​overfladevand, kan enhver biosignatur, der observeres fra dette system, muligvis ikke fuldt ud adskilles fra abiotiske, rent geokemiske kilder.'

Og alt det vand kan lukke nogle vigtige geologiske processer ned, der kan hjælpe livet med at få fodfæste, sagde Unterborn. For eksempel bliver sten i Jordens kappe ofte flydende efter at have bevæget sig opad til en zone med lavere tryk, hvor deres smeltepunkt er lavere. Men sådan 'dekompressionssmeltning' kan forekomme sjældent, om overhovedet, på TRAPPIST-1-verdenerne, fordi den enorme vægt af de overliggende globale oceaner øger kappetrykket så meget.

Uden smeltet sten nær overfladen kan der ikke være vulkaner (i hvert fald ikke den slags, vi er vant til her på Jorden). Og uden vulkaner kan varmefangende gasser, såsom kuldioxid, have svært ved at nå atmosfæren-hvilket betyder, at TRAPPIST-1-planeterne kan have været udsat for en 'løbsk snebold'-effekt, sagde Unterborn. [Galleri: De mærkeligste fremmede planeter]

Planeter, der kredser om røde dværge, står over for andre udfordringer med hensyn til beboelighed, har mange forskere understreget. For eksempel, hvis disse verdener kredser tæt nok til at være i den beboelige zone, er de næsten helt sikkert 'tidally låst', hvilket betyder, at de altid viser det samme ansigt til deres forældre stjerne. Så den ene side af sådanne planeter kan være kogende varm, mens den anden er kølig. Dette problem kan afhjælpes ved tilstedeværelsen af ​​en tyk atmosfære, som ville cirkulere varme. Men røde dværge affyrer masser af kraftfulde blusser, som hurtigt kan komme fjerne atmosfærerne i beboelige zoner .

Sådanne spørgsmål er stærkt debatteret og undersøgt, hvilket ikke er overraskende i betragtning af forekomsten af røde dværge : Omkring 75 procent af Mælkevejens stjerner er røde dværge, så de har sandsynligvis det meste af galakseens fast ejendom, beboelig eller på anden måde.

Den nye undersøgelse kaster også lys over dannelsen og udviklingen af ​​TRAPPIST-1-systemet. For eksempel ligger alle syv planeter i øjeblikket inde i den overordnede 'snelinie' - det punkt, ud over hvilket det var koldt nok til, at vand kunne forblive frosset, da verdenerne tog form. Men teamets resultater tyder på, at planeterne f, g og h faktisk dannede sig ud over denne grænse og vandrede indad over tid. Planeterne b og c, på den anden side, forenede sig inde i den oprindelige snelinie. (Det er ikke klart, hvor TRAPPIST-1d og e blev født i forhold til denne linje, som forskerne sagde sandsynligvis var placeret et sted mellem de nyfødte verdener c og f.)

Samlet set tyder undersøgelsen på, at røde dværgsystemer som TRAPPIST-1 ikke skal betragtes som blot miniatureversioner af vores eget solsystem, sagde Unterborn; deres planeter kan dannes på lidt forskellige måder og/eller på lidt forskellige tidsskalaer.

'At forstå det ud fra et planetarisk dannelses- og udviklingsperspektiv, tror jeg, er-især for offentligheden-en meget mere kraftfuld måde at sælge TRAPPIST-1 på end liv,' sagde han. 'Ingen kan lide at være det våde tæppe, der siger:' Nå, faktisk er de ikke så gode for livet. ' Men de er virkelig interessante, og vi skal kende disse ting for at forstå planeterne, der sandsynligvis vil have liv. '

Følg Mike Wall på Twitter @michaeldwall og Google+ . Følg os @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Oprindeligt udgivet den demokratija.eu .