Система TRAPPIST-1 может быть мертвой во всех смыслах

Когда эмоции в науке берут верх, ничего хорошего от этого ждать не приходится. Согласно одному из последних мнений астрономов, как минимум две (а может и все) из семи планет, находящихся внутри системы TRAPPIST-1, могли уже давно утратить свою атмосферу под воздействием излучения родной звезды, что автоматически ставит крест на возможности поддержания воды на поверхности этих планет в жидком состоянии.

Слезы, правда, по этому поводу лить пока рано. Так как в рамках последнего исследования ученые из Женевской обсерватории изучили информацию о спектральном излучении системы TRAPPIST-1 и пришли к выводу, что звезда этой системы может быть относительно молодой. А это значит, что у нее могло и не быть достаточно времени для того, чтобы сдуть со всех планет их атмосферу. Поэтому делать однозначные выводы о том, что вся атмосфера землеподобных планет этой системы была утрачена, пока рано. Другими словами, у нас по-прежнему остается возможность помечтать о вероятности наличия жизни на некоторых из этих удаленных от нас миров.

Для забывших, а также тех, кто вообще не понимает, о чем идет речь, кратко напомним, что в прошлом году примерно в 39 световых годах от Земли астрономы обнаружили звездную систему TRAPPIST-1 с тремя экзопланетами. К тому времени новость не казалась такой уж и ажиотажной, однако в прошлом месяце аэрокосмическое агентство NASA объявило о том, что на самом деле в системе TRAPPIST-1 находится сразу семь землеподобных планет. Систему тут же прозвали клоном нашей Солнечной системы. Почти все планеты в ней расположены весьма близко друг к другу и, помимо этого, находятся в относительной близости к своей звезде.

Согласно более ранним предположениям, по крайней мере три из обнаруженных планет находятся в так называемой «зоне Златовласки», или обитаемой зоне звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно, чтобы имеющаяся вода на планетах теоретически могла поддерживаться в жидком состоянии, а также имелись условия для появления и развития жизни.

Столь интригующие новости даже вдохновили NASA на выпуск целой серии постеров на тему будущего путешествия к TRAPPIST-1 (ознакомиться с парочкой из них можно ниже), на которых изображены ее планеты в сравнении с планетами нашей Солнечной системы. Однако радоваться, как оказалось, было рано.

Так как орбиты этих планет располагаются слишком близко к их звезде, то планеты, скорее всего, скованы приливным захватом, то есть обладают синхронным вращением со звездой. Это означает, что одно из их полушарий всегда повернуто стороной к звезде, в то время как другое полушарие всегда остается под непроглядной тьмой. А это очень плохие новости. Для воды. А для жизни – тем более.

Это доказал другой пример. В прошлом месяце ученые сообщили, что у планеты, расположенной рядом с Проксимой Центавра (ближайшей к нам звезде), имеются такие же проблемы. Планета расположена к звезде (красному карлику) так близко, что, вероятнее всего, вообще лишена атмосферы и выглядит скорее как кусок выжженного камня, а не как наш потенциальный будущий межпланетный курорт. Отсутствие атмосферы объясняется мощным излучением Проксимы, которое ионизирует атмосферные газы, позволяя потокам звездного ветра в буквальном смысле сдувать ее с поверхности.

Еще в конце прошлого года исследователи пытались узнать, обладает ли звезда TRAPPIST-1 таким же, как Проксима Центавра, темпераментным поведением, и выяснили, что самые ближайшие расположенные к ней планеты в таком случае за период их существования могли потерять запасов воды, по объему равному 15 земным океанам.

Что же касается самого последнего исследования, то в его рамках астрономы сопоставили два типа излучения карликовой звезды TRAPPIST-1 — рентгеновское излучение ее короны, а также ультрафиолетовое излучение (так называемое Лайман-альфа-излучение), создаваемое атомами водорода из хромосферного слоя звезды (как раз под короной), — заодно сравнив их с показателями Проксимы. Оказалось, что TRAPPIST-1 создает вполовину меньше излучения Лайман-альфа по сравнению с Проксимой Центавра, что, в принципе, было и ожидаемо, с учетом того что этот тип звезд гораздо холоднее.

Однако здесь же выяснилось, что обе звезды излучают примерно одинаковый объем рентгеновских лучей, что на фоне всего остального кажется весьма странным, так как объем рентгеновского и ультрафиолетового излучения для звезды подобной категории со временем должен сокращаться. При этом более активное сокращение объема обычно идет именно в рентгеновском диапазоне.

«Факт того, что TRAPPIST-1 излучает почти в три раза меньше частиц Лайман-альфа-излучения, чем рентгеновских частиц, может говорить о том, что звезда еще по-прежнему относительно молода», — сообщают ученые.

Под определением «относительно молода» можно рассматривать любой промежуток времени не больше полумиллиарда лет. Более того, повышенную для такого типа звезд скорость вращения TRAPPIST-1 также можно рассматривать в качестве доказательства в пользу ее молодого возраста. В конце концов это может также указывать и на то, что объем рентгеновского излучения в прошлом у нее был выше.

Было предсказано, что всплески излучения звезды, вероятнее всего, сдуют любую землеподобную атмосферу с находящейся ближе всего к ней планеты в течение 1-3 миллиарда лет. Но при этом может потребоваться от 5 до 22 миллиардов лет на то же самое, если идет речь о планетах, которые расположены дальше от звезды. Другими словами, в системе TRAPPIST-1 на одной или даже нескольких из этих планет теоретически по-прежнему может находиться не только атмосфера, но и вода в жидкой форме. Но, конечно же, при учете того, что возраст самой звезды при этом не сильно выше 500 миллионов лет.

Кроме того, существует вероятность, что эти планеты не всегда так близко располагались к звезде, а «мигрировали» к ней в течение своего существования. В этом случае можно было бы рассматривать меньшее время воздействия интенсивного излучения на их атмосферу.

В целом TRAPPIST-1 видится очень странной звездой. Несмотря на то, что она кажется молодой, ее поведение чаще всего свойственно более старым звездам. Такое сочетание делает систему для ученых еще интереснее.

А если и вы не потеряли интерес, то предлагаем взглянуть на изображение, опубликованное аэрокосмическим агентством NASA, на котором заметно изменение в яркости звезды TRAPPIST-1 в промежуток в один час. Изображение было получено 22 февраля. Изменение яркости говорит о том, что в этот момент напротив звезды проходит одна из ее планет.

Несмотря на то, что три пикселя на изображении вряд ли поразят неподготовленного человека, стоит все же принять к сведению, что само изображение покрывает всего 44 квадратных арксекунды неба, что примерно эквивалентно размеру при взгляде удерживаемой на расстоянии вытянутой руки песчинки.