Twee afzonderlijke teams van wetenschappers hebben grote uitdagingen geïdentificeerd voor de ontwikkeling van leven in wat onlangs een van de beroemdste exoplaneetsystemen is geworden, TRAPPIST-1.

De teams, beide geleid door onderzoekers van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge, Massa., zeggen dat het gedrag van de ster in het TRAPPIST-1-systeem het veel minder waarschijnlijk maakt dan algemeen wordt aangenomen, dat planeten daar leven zouden kunnen ondersteunen.

De TRAPPIST-1 ster, een rode dwerg, is veel zwakker en minder zwaar dan de zon. Het draait snel rond en genereert energetische uitbarstingen van ultraviolette (UV) straling.

Het eerste elftal, een paar CfA-theoretici, rekening gehouden met vele factoren die de omstandigheden op het oppervlak van planeten die om rode dwergen draaien, kunnen beïnvloeden. Voor het TRAPPIST-1-systeem keken ze hoe temperatuur een impact zou kunnen hebben op ecologie en evolutie, plus of ultraviolette straling van de centrale ster de atmosfeer rond de zeven planeten eromheen zou kunnen eroderen. Deze planeten staan ​​allemaal veel dichter bij de ster dan de aarde bij de zon, en drie ervan bevinden zich ruim binnen de bewoonbare zone.

"Het concept van een bewoonbare zone is gebaseerd op planeten die zich in banen bevinden waar vloeibaar water zou kunnen bestaan, " zei Manasvi Lingam, een Harvard-onderzoeker die de studie leidde. "Dit is maar één factor, echter, om te bepalen of een planeet geschikt is voor leven."

Lingam en zijn co-auteur, Harvard-professor Avi Loeb, ontdekte dat planeten in het TRAPPIST-1-systeem zouden worden versperd door UV-straling met een intensiteit die veel groter is dan de aarde ervaart.

"Vanwege de aanval door de straling van de ster, onze resultaten suggereren dat de atmosfeer op planeten in het TRAPPIST-1-systeem grotendeels zou worden vernietigd, "zei Loeb. "Dit zou de kansen op levensvorming of voortbestaan ​​schaden."

Lingam en Loeb schatten dat de kans op complex leven op een van de drie TRAPPIST-1-planeten in de bewoonbare zone minder dan 1% is van die voor leven op aarde.

In een aparte studie, een ander onderzoeksteam van de CfA en de Universiteit van Massachusetts in Lowell ontdekte dat de ster in TRAPPIST-1 een andere bedreiging vormt voor het leven op planeten eromheen. Zoals de zon, de rode dwerg in TRAPPIST-1 stuurt een stroom deeltjes de ruimte in. Echter, de door de wind uitgeoefende druk van de ster van TRAPPIST-1 op zijn planeten is 1, 000 tot 100, 000 keer groter dan wat de zonnewind op de aarde uitoefent.

De auteurs beweren dat het magnetische veld van de ster verbinding zal maken met de magnetische velden van alle planeten die eromheen draaien, waardoor deeltjes uit de wind van de ster rechtstreeks naar de atmosfeer van de planeet kunnen stromen. Als deze stroom van deeltjes sterk genoeg is, het zou de atmosfeer van de planeet kunnen strippen en misschien helemaal verdampen.

"Het magnetisch veld van de aarde werkt als een schild tegen de mogelijk schadelijke effecten van de zonnewind, " zei Cecilia Garraffo van het CfA, die de nieuwe studie leidde. "Als de aarde veel dichter bij de zon zou staan ​​en onderworpen zou zijn aan de aanval van deeltjes zoals de TRAPPIST-1-ster levert, ons planetaire schild zou vrij snel falen."

Hoewel deze twee onderzoeken suggereren dat de kans op leven lager kan zijn dan eerder werd gedacht, het betekent niet dat het TRAPPIST-1-systeem of andere met rode dwergsterren verstoken zijn van leven.

"We zeggen zeker niet dat mensen het zoeken naar leven rond rode dwergsterren moeten opgeven, " zei Garraffo's co-auteur Jeremy Drake, ook van CfA. "Maar ons werk en het werk van onze collega's laat zien dat we ons ook op zoveel mogelijk sterren moeten richten die meer op de zon lijken."

Het artikel van Lingam en Loeb werd gepubliceerd in de Internationaal tijdschrift voor astrobiologie en is online beschikbaar. Het artikel van Garraffo et al, ook online beschikbaar, is uitgegeven door The Astrofysische journaalbrieven .