Климатическая модель стала ключом к обитаемости многопланетной системы TRAPPIST-1

Команда ученых из Университета Вашингтона (США) представила обновленную модель климата для семи планет звезды TRAPPIST-1, что поможет астрономам более эффективно изучать внесолнечные миры и продуктивнее использовать ресурсы будущих поколений телескопов. Статья, описывающая выводы исследователей, представлена в журнале The Astrophysical Journal.

«Это целая последовательность из планет, которая может дать нам представление об эволюции миров, в частности, вращающихся вокруг звезд, которые очень сильно отличаются от нашей», – рассказывает Эндрю Линковски, ведущий автор исследования.

Команда обнаружила, что из-за чрезвычайно горячей и яркой ранней фазы звезды TRAPPIST-1 все семь ее планет, возможно, эволюционировали как Венера, изначально обладая океанами, которые испарялись и оставляли плотную, непригодную для жизни атмосферу. Тем не менее, одна из них, TRAPPIST-1 e, все еще может содержать океан земного типа, и заслуживает дальнейшего пристального изучения.

Относительно холодный красный карлик TRAPPIST-1 расположен в 39 световых годах от Земли. По сравнению с параметрами Солнца, масса звезды составляет около 9 процентов, а радиус – около 12 процентов. Все семь планет TRAPPIST-1 схожи по размеру с Землей и три из них (планеты, обозначенные e, f и g) находятся в обитаемой зоне, в которой они могут иметь жидкую воду на поверхности. TRAPPIST-1 d пересекает внутренний край обитаемой зоны, а TRAPPIST-1 h вращается за ее внешним краем.

Объединив моделирование земного климата с фотохимической моделью, исследователи симулировали состояние окружающей среды для каждого из миров TRAPPIST-1. Результаты показали, что:

• TRAPPIST-1 b, ближайшая к звезде планета, является слишком горячей даже для образования облаков серной кислоты, как на Венере;
• TRAPPIST-1 c и d получают немного больше энергии от своей звезды, чем Венера и Земля от Солнца, и могут быть похожими на Венеру с плотной, непригодной для жизни атмосферой;
• TRAPPIST-1 e наиболее вероятно обладает жидкой водой на поверхности и будет отличным выбором для дальнейшего поиска признаков жизни;
• внешние планеты TRAPPIST-1 f, g и h могут быть подобны Венере или быть замороженными, в зависимости от того, сколько воды осталось на них за период эволюции.

Какие формы жизни могут существовать в системе TRAPPIST-1?

Астрономы считают, что на самом деле любая или все планеты системы TRAPPIST-1 могут быть похожи на Венеру. Когда вода испаряется с поверхности планеты, ультрафиолетовый свет от звезды разрывает ее молекулы, высвобождая водород, который является самым легким элементом и может преодолеть гравитацию планеты. В результате возможно образование толстой кислородной атмосферы, но не той, что мы связываем с жизнью, а совершенно отличающейся от всего знакомого нам.

«Процессы, формирующие эволюцию планеты земного типа, имеют решающее значение для ее обитаемости, а также для наших возможностей определять признаки такой жизни. Исследование предполагает, что вскоре мы научимся отличать потенциальные сигнатуры этих процессов в чужих мирах», – заключила соавтор исследования Виктория Мидоус, профессор астрономии и директор программы астробиологии.