science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zijn buitenaardse werelden in TRAPPIST-1 bewoonbaarder dan gedacht?

Een artistieke impressie van de zeven planeten die rond de ster TRAPPIST-1 draaien. Het systeem bevindt zich op 40 lichtjaar van onze planeet. ESO/M. Kornmesser

Een van de meest fascinerende sterrenstelsels buiten het zonnestelsel bevindt zich in onze galactische achtertuin. Het kan een gewone rode dwergster zijn, maar de exoplaneten die het bezit zijn allesbehalve gewoon. In feite, nieuwe waarnemingen hebben aangetoond dat de buitenaardse werelden van TRAPPIST-1 inderdaad heel bijzonder kunnen zijn.

Gelegen op 40 lichtjaar van de aarde, TRAPPIST-1 is een miniversie van ons zonnestelsel. Rond de ultrakoele rode dwerg draaien minstens zeven bekende kleine exoplaneten van aardachtige afmetingen, waarvan er drie rond hun ster draaien in de bewoonbare zone. Dat is het gebied rond een ster waar het niet te warm en niet te koud is voor vloeibaar water op het oppervlak van een exoplaneet.

De ontdekking van een exoplaneet in een bewoonbare zone, bijzonder kleine en rotsachtige, heeft implicaties voor de mogelijkheid om buitenaards leven te vinden. Maar het simpelweg vinden van werelden die binnen de bewoonbare zone van een kleine ster draaien, betekent niet dat die exoplaneten echt bewoonbaar zijn. De zone biedt slechts een gids over waar te kijken. De chemie voor het leven in die exoplanetaire atmosferen (als ze al atmosferen hebben) moet worden bestudeerd voordat een exoplaneet echt kan worden beschouwd als levengevende eigenschappen te bezitten.

Nu zijn astronomen begonnen met dat proces voor de werelden die rond TRAPPIST-1 draaien en hebben ze afgeleid dat ze mogelijk water bevatten. Heel veel en veel van water.

Stoom, Vloeistof- en ijswerelden?

De eerste TRAPPIST-1 exoplaneten werden ontdekt tijdens waarnemingen door de TRAPPIST-Zuid-telescoop op de site van de European Southern Observatory in La Silla in Chili, in 2016. De Very Large Telescope van ESO (ook in Chili) en NASA's Spitzer Space Telescope kwamen toen ter plaatse en stelden vast dat er niet minder dan zeven kleine exoplaneten in het systeem waren. De werelden werden TRAPPIST-1b genoemd, C, NS, e, F, g en h, op toenemende afstand van de centrale ster. Vijf van de exoplaneten (TRAPPIST-1b, C, e, f en g) zijn ongeveer ter grootte van de aarde, en twee (TRAPPIST-1d en h) zijn kleiner. Het is TRAPPIST-1e, f en g die zich in de bewoonbare zone van de ster bevinden. De ontdekking van het sterrenstelsel met zeven exoplaneten is ongekend, en het bewoonbare potentieel van het systeem boeide de wereld.

In een TRAPPIST-1-studie die zal worden gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy &Astrophysics, wetenschappers hebben alle informatie verzameld die we weten over het fascinerende systeem, voer het door computermodellen en bepaalde de dichtheden van de exoplaneten met grote precisie. Dit betekent dat planetaire wetenschappers hun composities kunnen onderzoeken en daarom hoogopgeleide gissingen kunnen maken over welke chemicaliën aanwezig zijn. Ze kunnen zelfs een idee krijgen van wat ze kijk Leuk vinden.

"De planeten TRAPPIST-1 staan ​​zo dicht bij elkaar dat ze door de zwaartekracht met elkaar interfereren, dus de tijden dat ze voor de ster passeren, verschuiven iets, " zei Simon Grimm, in een ESO-verklaring. Grimm werkt aan de Universiteit van Bern in Zwitserland en leidde het onderzoek. "Deze verschuivingen zijn afhankelijk van de massa's van de planeten, hun afstanden en andere orbitale parameters. Met een computermodel we simuleren de banen van de planeten totdat de berekende transits overeenkomen met de waargenomen waarden, en vandaar de planetaire massa's afleiden, " hij ging verder.

Deze illustratie laat een ander beeld zien van hoe de planeten in een baan om TRAPPIST-1 eruit zouden kunnen zien. ESO/M. Kornmesser

Toen het team van Grimm dat alles nauwgezet samenvoegde, ontdekten ze dat de dichtheden van de exoplaneten onthullen dat ze niet onvruchtbaar zijn. rotsachtige werelden; in plaats daarvan, grote hoeveelheden vluchtig materiaal aanwezig zijn. Vluchtige chemicaliën zijn onder meer water, kooldioxide, methaan en anderen, maar astronomen weten door eerdere waarnemingen van protoplanetaire schijven rond jonge sterren dat de spectroscopische signatuur van water dominant is. Daarom, de onderzoekers concluderen dat de vluchtige stoffen op de werelden van TRAPPIST-1 voornamelijk uit water zullen bestaan, veel ervan. In sommige gevallen, de studie schat dat tot 5 procent van de exoplanetaire massa uit water bestaat - dat is 250 keer meer water dan alle oceanen op aarde!

"Dichtheden, terwijl belangrijke aanwijzingen voor de samenstelling van de planeten, zeg niets over bewoonbaarheid. Echter, onze studie is een belangrijke stap voorwaarts terwijl we blijven onderzoeken of deze planeten leven kunnen ondersteunen, " voegde co-auteur Brice-Olivier Demory toe, ook van de Universiteit van Bern, in dezelfde ESO-verklaring.

Omdat deze Trappisten-1-werelden op verschillende afstanden om de ster draaien, het water zal in verschillende fasen zijn, afhankelijk van de wereld. De binnenste (en dus warmste) exoplaneten lijken rotsachtig te zijn en hebben waarschijnlijk een zeer dichte en stomende atmosfeer, terwijl de buitenste werelden zullen worden bevroren en bedekt met een laag ijs. TRAPPIST-1e wordt beschouwd als de meest "aardse" wereld in het systeem, waarschijnlijk met een dichte ijzeren kern, rotsachtig interieur en, mogelijk, een dunne atmosfeer.

Exoplanetaire verrassingen

Al deze dichtheidsberekeningen hebben enkele verrassende inzichten opgeleverd. Bijvoorbeeld, de dichtste planeten in het Trappist-1-systeem zijn niet degenen die het dichtst bij de ster staan. In aanvulling, de koudere planeten lijken geen dikke atmosferen te kunnen hebben.

Beide observaties kwamen van co-auteur Caroline Dorn, die werkt aan de Universiteit van Zürich, Zwitserland.

Hoewel deze bevindingen overtuigend zijn, andere waarnemingen met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop hebben de aanwezigheid van waterstof in de exoplanetaire atmosfeer van TRAPPIST-1 niet gedetecteerd. Het detecteren van waterstof zou bewijs voor de aanwezigheid van water toevoegen. Dus, het lijkt erop dat we moeten wachten op de volgende generatie observatoria, zoals NASA's James Webb Space Telescope, dat krachtig genoeg zal zijn om de veelbetekenende tekenen van water te detecteren.

En zelfs als TRAPPIST-1 alle ingrediënten heeft voor bonafide bewoonbare exoplaneten, de aard van rode dwergsterrenstelsels is heel anders dan ons zonnestelsel. Omdat de bewoonbare zones van rode dwergen dichter bij hun sterren staan, alle exoplaneten in de bewoonbare zone zullen worden blootgesteld aan verhoogde stralingsniveaus. Tenzij die werelden krachtige magnetische velden en dikke atmosferen hebben om de aanval van het ruimteweer af te buigen en te absorberen, leven zoals we het kennen, kan het een uitdaging vinden om te evolueren. Ook, omdat deze systemen zo compact zijn, getijdenvergrendeling zal een ander probleem zijn. Dat is waar één halfrond van alle in een baan om de aarde draaiende exoplaneten voortdurend naar de ster gericht zal zijn. Het is moeilijk om je een bewoonbare wereld voor te stellen als één kant in de eeuwige nacht bevroren is.

Maar er is waarschijnlijk water in TRAPPIST-1, dus als het leven ergens anders in onze melkweg een weg kan vinden, we zouden het moeilijk hebben om een ​​geschiktere plek te vinden waar buitenaardse biologie voet aan de grond zou kunnen krijgen.

Dat is nu interessant

Als de exoplaneten van TRAPPIST-1 om de zon zouden draaien, ze zouden allemaal het gebied binnen de baan van Mercurius bezetten, de binnenste planeet van het zonnestelsel.

WetenschapAliens &UFO'sHoe buitenaardse wezens werkenWetenschapAliens &UFO'sOntvoeringen door buitenaardse wezensWetenschapAliens &UFO'sNaked AliensWetenschapAliens &UFO'sAlien Abductions:Are You in Good Hands?ScienceAliens &UFO'sCommuniceren met aliens is moeilijk. Communiceren met buitenaardse AI kan moeilijker zijn Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Een eenvoudige vergelijking berekent de waarschijnlijkheid van buitenaardse intelligentie, Maar...WetenschapOnverklaarde verschijnselenDe beroemde 'Wow!' Signaal waren uiteindelijk toch geen spraakzame buitenaardse wezens Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Kunnen buitenaardse wezens echt naar oude tv-programma's kijken? Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Zijn buitenaardse wezens echt een 'megastructuur' rond Tabby's Star aan het bouwen? Wetenschap Ruimteverkenning Kan ons ruimtevaartuig per ongeluk een buitenaardse wereld ontsteken. Leven om op aarde te ontploffen? Wetenschap Buitenaardse wezens en ufo's Moeten we de aarde verhullen om het te verbergen voor kwaadaardige buitenaardse wezens? Wetenschap Buitenaardse wezens en ufo's Verbergt de Amerikaanse regering nieuw bewijs van buitenaards leven? ZonnestelselMysteriemeteoriet kwam uit lang vervlogen buitenaardse wereld Wetenschap Ruimteverkenning Monsterlijke buitenaardse wereldbanen Nietige rode dwergster WetenschapAliens en UFO's Is er eindelijk bewijs van buitenaardse implantaten in menselijke lichamen? Wetenschap Ons, Met dank aan Natural SelectionWetenschapRuimteverkenningKlein, Buitenaardse werelden zijn er in twee smaken:superaarde en mini-Neptunus Wetenschap Ruimteverkenning Zijn buitenaardse werelden in TRAPPIST-1 meer bewoonbaar dan gedacht? Wetenschap Ruimteverkenning NASA's Kepler-missie voegt 100 buitenaardse werelden toe aan Exoplanet Tally Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Anoniem kondigt een buitenaardse ontdekking aan. Helaas niet Wetenschap Ruimteverkenning Nabije buitenaardse wereld draait om 'stille' ster, Bewoonbaar potentieel stimulerenWetenschapRuimteverkenningWeird LifeWetenschapAliens &UFO'sDe 1965 Valensole UFO-ontmoetingWetenschapAliens &UFO'sDe RB-47 UFO-ontmoetingWetenschapAliens &UFO'sHoe werkt Area 51WetenschapAliens &UFO'sHet Cash-Landrum UFO-incident GeschiedenisGeschiedenis versus mytheHeeft een buitenaards wezen contact opgenomen met Japanse vissers in 1803?