Огромное количество воды препятствует возникновению жизни на планетах системы TRAPPIST-1

Шесть планет системы TRAPPIST-1 могут содержать огромные океаны, а количество воды на некоторых из них в тысячу раз превосходит все водные запасы Земли. Однако такое обилие, возможно, уменьшает их шансы на существование жизни, говорится в исследовании, представленном в журнале Nature Astronomy.

«Миры TRAPPIST-1 безусловно интересны для нас, но скорее всего они безжизненны, так как на них слишком много воды», – рассказывает Кайман Антеборн, ведущий автор исследования из Аризонского университета (США).

Планетная система тусклого красного карлика TRAPPIST-1, находящегося всего в 40 световых годах от Земли, была обнаружена в 2016 году. Последующие наблюдения выявили в этой системе не менее семи планет близких по размеру к Земле. Экзомиры получили обозначения TRAPPIST-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g и 1h, в порядке увеличения их расстояния от центральной звезды.

TRAPPIST-1 примерно в 2000 раз слабее Солнца, поэтому обитаемая зона располагается очень близко к светилу. Все планеты системы были обнаружены с помощью «метода транзита»: несколько разных инструментов заметили крошечные провалы яркости красного карлика, которые были вызваны прохождением миров между Землей и TRAPPIST-1. Эти данные позволили установить размеры экзопланет, а последующие расчеты – оценить их массы.

Основываясь на известных параметрах, Кайман Антеборн и его команда создали компьютерную модель системы, чтобы лучше понять состав шести миров TRAPPIST-1. Внешняя планета TRAPPIST-1h не рассматривалась в исследовании, так как о ней пока мало что известно.

В итоге симуляция показала, что планеты системы являются водными мирами. Самые близкие к звезде TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c, вероятно, на 10% состоят из воды, а внешние TRAPPIST-1f и TRAPPIST-1g на 50%. Если это действительно так, то вероятность найти жизнь в системе очень невелика. Для сравнения на Земле масса воды составляет всего 0,2% от общей массы планеты.

«Без открытой поверхности ключевые геохимические циклы, в том числе поступление углерода и фосфора в океанические резервуары от континентального выветривания, будут недоступны. Огромное количество воды и ее давление на мантию планеты, по сути, станет преградой для ключевых геологических процессов, которые могли бы способствовать развитию жизни», – пояснил Кайман Антеборн.

Новое исследование также проливает свет на формирование и эволюцию системы TRAPPIST-1. Все семь планет в настоящее время лежат внутри бывшей «линии снега», за пределами которой в эпоху формирования миров вода находилась в замороженном виде. Но результаты предполагают, что три внешних планеты фактически образовались за пределами этой границы и с течением времени мигрировали внутрь.

В целом, исследование показывает, что системы красных карликов подобные TRAPPIST-1 не следует рассматривать как миниатюрные версии нашей собственной Солнечной системы, так как их планеты могут образовываться несколько другими способами и в других временных масштабах.