science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Frequent affakkelen op TRAPPIST-1 - niet geschikt voor bewoonbaarheid?

Een grote uitbarsting die op de zon uitbarst, zoals gezien door het Solar Dynamics Observatory. TRAPPIST-1 toont uitbarstingen van vergelijkbare sterkte die planeten opblazen die veel dichter bij de ster draaien. Krediet:NASA/SDO/AIA

Gegevens van de K2-missie onthullen een sterk stellair magnetisme in het TRAPPIST-1-systeem dat drie potentieel bewoonbare planeten herbergt, wat suggereert dat die planeten een minder vriendelijke plek voor leven zouden kunnen zijn.

TRAPPIST-1 is een nabije koele rode dwergster genaamd M-dwerg, slechts 39 parsec verwijderd van de zon. De ster haalde onlangs de krantenkoppen met de ontdekking van zijn complexe systeem van zeven planeten, waarvan er drie in de bewoonbare zone van de gastster draaien. De laagste leeftijdsschatting van het systeem, ongeveer 500 miljoen jaar, maakt de vorming van basisleven mogelijk - de oudste levensvorm die op aarde bekend is, dateert van ongeveer 4 miljard jaar, toen de zon zelf slechts ongeveer 500 miljoen jaar oud was.

Onderzoekers van het Konkoly Observatorium van de MTA CSFK (Boedapest, Hongarije), onder leiding van astronoom Krisztián Vida, bestudeerde de uitgebreide onbewerkte fotometrische gegevens van TRAPPIST-1, verkregen tijdens de K2-missie van de Kepler-ruimtetelescoop. De lichtcurve toont verschillende energetische uitbarstingen tijdens de 80 dagen durende waarnemingen. Deze gebeurtenissen zijn het resultaat van stellair magnetisme, wanneer magnetische fluxkabels zich opnieuw verbinden in de stellaire atmosfeer, resulterend in een plotselinge afgifte van energie die kan worden waargenomen als het ophelderen van de ster. Deze kunnen voornamelijk worden waargenomen in regimes met hoge energie - röntgenstraling of UV - maar de sterkste kunnen ook worden gedetecteerd in wit licht.

De structuur van de grootste, complexe flare in de K2 lichtcurve van TRAPPIST-1. De belangrijkste gebeurtenis bestond uit drie verschillende uitbarstingen, met twee eerder, waarschijnlijk verbonden fakkels (rechter inzet) en mogelijk nog twee kleine uitbarstingen daarna (linker inzet). Krediet:Vida et al. 2017

De energieverdeling van de 42 waargenomen uitbarstingen laat zien dat TRAPPIST-1 tot de actievere groep van M-dwergen behoort. De sterkste uitbarsting straalde energie uit bij ongeveer 10 33 ergs in wit licht, die in de orde is van de grootste zonnevlam die ooit op de zon is waargenomen, de zogenaamde `Carrington-event' in 1859 die poollicht veroorzaakte in de tropische streken en telegraaflijnen in brand zette. De planeten in het TRAPPIST-1 systeem, echter, baan veel dichter bij hun moederster (tussen 0,01-0,06 AU) dan de aarde, dus ze worden veel meer beïnvloed door deze energetische gebeurtenissen.

Vida en zijn auteurs evalueerden de mogelijke effecten van de sterkste flare gedetecteerd op TRAPPIST-1 op de in een baan om de aarde draaiende exoplaneten, voortbouwend op het recente werk van Olivia Venot (Katholieke Universiteit Leuven), die de effecten van uitbarstingen op planetaire atmosferen heeft gemodelleerd. De groep concludeerde dat een dergelijke gebeurtenis de planetaire atmosfeer onomkeerbaar zou veranderen, en, aangezien de uitbarstingen vrij vaak voorkomen, de atmosferen zouden nooit een stabiele toestand bereiken.

Een planetaire magnetosfeer die sterk genoeg is, kan de atmosferen nog steeds beschermen tegen de schadelijke effecten, maar theoretische berekeningen suggereren dat planeten die vergelijkbaar zijn met die in het TRAPPIST-1-systeem onrealistisch sterke magnetische velden nodig hebben in de orde van tientallen tot honderden Gauss (het magnetische veld van de aarde is ongeveer 0,5 G). Deze bevindingen suggereren dat het TRAPPIST-1-systeem mogelijk minder geschikt is voor het hosten van leven.