Egzoplanetų tyrimai: sužinokite, ką „James Webb“ teleskopas atskleidė apie TRAPPIST-1 pasaulius
Kosminis teleskopas Jamesas Webbas pirmą kartą leido itin tiksliai įvertinti dviejų uolėtų egzoplanetų klimatą TRAPPIST-1 sistemoje, esančioje maždaug už 40 šviesmečių nuo Žemės. Tarptautinė mokslininkų komanda iš Berno universiteto ir Ženevos universiteto parodė, kad arčiausiai žvaigždės esančios planetos, tikėtina, neturi reikšmingos atmosferos.
TRAPPIST-1 jau beveik dešimtmetį laikoma viena svarbiausių vietų ieškant į Žemę panašių pasaulių, nes joje aplink vėsią raudonąją nykštukę skrieja net septynios panašaus dydžio planetos. Bent trys jų yra vadinamojoje gyvybinėje zonoje, kur teoriškai galėtų egzistuoti skystas vanduo, jei sąlygos būtų palankios.
Kas apsunkina gyvybę prie raudonųjų nykštukių?
Raudonosios nykštukės yra dažniausias žvaigždžių tipas Paukščių Take, todėl būtent aplink jas aptinkama daug uolėtų planetų. Tačiau tokios žvaigždės ypač jaunystėje gali būti aktyvios, o intensyvi spinduliuotė ir dalelių srautai gali ardyti planetų atmosferas.
Kita problema – labai artimos orbitos. Kad gautų pakankamai šilumos, planetos turi skrieti arti blankesnės žvaigždės, todėl dažnai tampa potvyniškai užrakintos: viena pusė nuolat būna dienoje, kita – nuolatinėje naktyje. Tokiu atveju atmosfera yra kritiškai svarbi, nes ji perneša šilumą ir mažina temperatūrų ekstremumus.
„Atmosfera tokiose planetose galėtų pernešti energiją iš dieninės pusės į naktinę ir sušvelninti temperatūrų skirtumus“, – sakė Berno universiteto tyrėjų grupės atstovas Brice-Oliver Demory.
60 valandų stebėjimų ir aiškus signalas
Mokslininkai susitelkė į dvi vidines planetas – TRAPPIST-1b ir TRAPPIST-1c, nes jos labiausiai veikiamos žvaigždės spinduliuotės. Naudojant Jameso Webbo infraraudonųjų spindulių prietaisus, planetos buvo stebėtos nenutrūkstamai apie 60 valandų, fiksuojant jų šiluminį spinduliavimą per visą orbitą.
Gauti duomenys atskleidė itin didelius temperatūrų skirtumus tarp dieninės ir naktinės pusės, viršijančius 500 laipsnių Celsijaus. TRAPPIST-1b dienoje temperatūra viršija 200 laipsnių Celsijaus, o naktį krenta iki maždaug minus 200 laipsnių Celsijaus, todėl šiluma akivaizdžiai nėra pernešama aplink planetą.
Tokie kontrastai laikomi stipriu požymiu, kad šios planetos neturi tankios atmosferos. Jei atmosferos ir buvo, tikėtina, jos buvo prarastos dėl atšiaurios kosminės aplinkos taip arti raudonosios nykštukės.
Viltis persikelia toliau nuo žvaigždės
Nors dvi vidinės TRAPPIST-1 sistemos planetos, panašu, yra plikos uolėtos dykumos, tai nereiškia, kad visa sistema nepalanki gyvybei. Tyrėjai pabrėžia, jog rezultatai atitinka teorinius modelius: arčiausiai žvaigždės esantys pasauliai atmosferą praranda greičiausiai, o toliau esantys gali ją išsaugoti.
Dėl to didesnis dėmesys nukrypsta į TRAPPIST-1e, esančią arčiau gyvybinės zonos centro. Analogiškai Saulės sistemai, Merkurijus atmosferos praktiškai neturi, tačiau Venera ir Žemė ją išlaikė, todėl realios sąlygos gali smarkiai skirtis net ir vienoje sistemoje.
Jameso Webbo gebėjimas sudaryti mažų uolėtų egzoplanetų šiluminius žemėlapius laikomas svarbiu žingsniu, nes leidžia ne tik spėlioti, bet ir matuoti, ar atmosfera egzistuoja. Tolimesni TRAPPIST-1 sistemos stebėjimai gali tapti vienu aiškiausių testų, ar raudonųjų nykštukių planetos gali ilgainiui išlaikyti klimatą, tinkamą skystam vandeniui ir galbūt gyvybei.
