Jedna z najznámejších exoplanét o veľkosti Zeme, ktorá sa nachádza ešte v známejšom planetárnom systéme, nie je obývateľná. Dokonca nemá žiadnu atmosféru a teplota na jej povrchu dosahuje závratné hodnoty. Všetky nádeje práve zhatila nová štúdia publikovaná v žurnále Nature, kde tím vedcov pozoroval systém TRAPPIST-1 prostredníctvom fenomenálneho teleskopu Jamesa Webba. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Druhý najlepšie preskúmaný planetárny systém

Sústave TRAPPIST-1 technicky označovanej aj ako 2MASS J23062928-0502285 kraľuje červený trpaslík vzdialený od Zeme zhruba 40 svetelných rokov. V tomto systéme sa nachádza celkovo 7 exoplanét, pričom 3 z nich sa nachádzajú v obývateľnej zóne svojej hviezdy. To znamená, že sa nachádzajú vo vzdialenosti, ktorá umožňuje existenciu vody v kvapalnom skupenstve na ich povrchu.

NASA/JPL-Caltech

Presnejšie je všetkých sedem exoplanét TRAPPISTt-1b, c, d, e, f, g, h,  považovaných za planéty terestrického typu s veľkosťou porovnateľnou so Zemou. Celkove tri z nich (e, f, g) obiehajú materskú hviezdu v obývateľnej zóne.

Táto sústava je však omnoho „tesnejšia“ ako tá naša. Najvzdialenejšej planéte tejto sústavy totiž trvá jeden obeh okolo hviezdy len 18,8 dňa. Pre porovnanie dĺžka obežnej dráhy Neptúnu je približne 165 rokov.

Ak sa pýtaš, ako môžeme považovať planéty, ktoré sa nachádzajú tak blízko svojej hviezdy za obývateľné, respektíve nachádzajúce sa v obývateľnej zóne, tak jednoducho preto, lebo hviezdy červených trpaslíkov sú omnoho menšie a chladnejšie ako Slnko a tak je obývateľná zóna posunutá omnoho bližšie ku hviezde.

Predmetný červený trpaslík dosahuje len 8 % hmotnosti Slnka, polomer 11,5 % Slnka a celkový žiarivý výkon len 0,05 %. Menší problém však je fakt, že tieto hviezdy sú omnoho divokejšie ako Slnko a často bičujú priestor okolo seba prudkým vetrom.

„Týchto hviezd je v Mliečnej dráhe desaťkrát viac ako hviezd podobných Slnku, a je u nich dvakrát väčšia pravdepodobnosť, že budú mať okolo seba kamenné planéty, ako u hviezd podobných Slnku,“ uviedol astrofyzik Thomas Greene z Ames Research Center NASA.

TRAPPIST-1 je po slnečnej sústavy najprebádanejšou sústavou vo vesmíre, pričom mnoho vedcov sa nazdáva, že môže potenciálne hostiť život – teda minimálne na vyššie spomínaných troch exoplanétach.

NASA, ESA, CSA, J. Olmsted/STScI, T. P. Greene/NASA Ames, T. Bell/BAERI, E. Ducrot & P. Lagage/CEA)

Nemá atmosféru a teplota dosahuje závratné hodnoty

V najnovšej štúdii vedci ale nepozorovali ani jednu z planét nachádzajúcich sa obývateľnej zóne. Stredný infračervený prístroj (MIRI) nainštalovaný na teleskope Jamesa Webba zamierali na planétu TRAPPIST-1b, teda na planétu, ktorá okolo červeného trpaslíka obieha v najmenšej vzdialenosti, píše portál Space.

TRAPPIST-1b je prevažne skalnatá exoplanéta s priemerom 1,4-násobku priemeru Zeme, ktorá svoju hviezdu obehne raz za 1,5 dňa.

„Niektorí vedci predpovedali, že planéta má hustú atmosféru, zatiaľ čo iní sa nazdávali, že nie,“ uviedol Green.

Nové pozorovania svetelnej krivky prostredníctvom teleskopu Jamesa Webba, ktorá vzniká obehom planéty okolo hviezdy – keď obiehajúca exoplanéta prechádza medzi nami a hviezdou, zablokuje časť svetla, pričom dôjde k poklesu na úrovni zhruba pol percenta – ukázali nové pozoruhodné informácie. K podobnému deju dochádza aj keď planéta prechádza za hviezdou, čo je dej známy ako „sekundárne zatmenie“.

Diagram znázorňujúci zmeny svetla hviezdy pri obehu exoplanéty. J. Winn, arXiv,

Pozorovaním svetelnej krivky, keď planéta prechádzala popred aj poza hviezdu, ako aj pozorovaním, respektíve odhadovaním množstva odrazeného svetla hviezdy od planéty, vedci určili, koľko infračerveného svetla vyžaruje samotná exoplanéta na základe čoho zasa dokázali určiť jej teplotu. Poznanie teploty exoplanéty zasa pomohlo určiť, či TRAPPIST-1b má hustú atmosféru.

Vedcom sa podarilo pozorovať celkom 5 sekundárnych zatmení, pričom sa ukázalo, že teplota na planéte dosahuje závratných 230 ºC. Simulácie a modelovanie naznačili, že planéta je vytvorená takmer výhradne iba z hornín a žiadnou atmosférou nedisponuje. Samozrejme, život, ako ho poznáme, by sme na tejto planéte hľadali len veľmi ťažko.

Na štúdii je výnimočné najmä to, že ide vôbec o prvú detekciu „akejkoľvek formy svetla“ vyžarovanej zo skalnatej exoplanéty, ktorú vykonal teleskop Jamesa Webba.

„Ak chcete pochopiť obývateľnosť okolo hviezd typu M, systém TRAPPIST-1 je pre tento účel skvelé laboratórium. Tieto exoplanéty sú naše najlepšie ciele, ktoré máme na pozorovanie atmosfér kamenných planét,“ uviedla astronómka Elsa Ducrotová.