science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Trappist-1 exoplaneten hebben mogelijk te veel water om leven te ondersteunen

Gemodelleerde χ2 goodness of fit voor de massa's van de TRAPPIST-1-planeten als functie van de straal van de planeet en de relatieve H2O-massafractie in gew.% toegevoegd aan het systeem. Credit: Natuurastronomie (2018) doi:10.1038/s41550-018-0411-6

Een team van onderzoekers van de Arizona State University en Vanderbilt University heeft bewijs gevonden dat suggereert dat de exoplaneten rond de ster Trappist-1 mogelijk te nat zijn om leven te ondersteunen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurastronomie , de groep beschrijft het gebruik van gegevens van eerdere inspanningen die gericht waren op het bepalen van de massa en diameter van de planeten van de sterren om dichtheden te berekenen, en van daaruit gebruikte een computer om de waarschijnlijke bouwstenen van elk te modelleren.

Vorig jaar, wetenschappers ontdekten het Trappist-1-sterrenstelsel - een rode dwerg op 39 lichtjaar afstand omringd door zeven planeten, die allemaal qua grootte vergelijkbaar zijn met de aarde. Deze ontdekking veroorzaakte speculatie over de mogelijkheid dat een of meer van de planeten leven herbergen. De onderzoekers met deze nieuwe poging hebben een natte deken op dergelijke speculatie gegooid door te suggereren dat alle planeten te veel water hebben om leven te ondersteunen. Bij het modelleren van de planeten, de onderzoekers ontdekten dat ze allemaal veel meer water hebben dan de aarde, van 50 procent van hun massa tot 10 procent. De aarde, daarentegen, is slechts 0,2 procent water. Zoveel water betekent waarschijnlijk dat er geen blootgestelde landmassa's zijn, wat suggereert dat er geen geochemische cycli zijn die een atmosfeer zouden kunnen bevorderen. Ook, een planeet bedekt door zeer diepe oceanen zou extreme manteldruk ervaren waardoor gesteente niet omhoog kan bewegen, waarschijnlijk resulterend in een op hol geslagen sneeuwbaleffect.

Snijd door een modelsamenstelling van TRAPPIST-1 'f' die meer dan 50 massaprocent water bevat. De druk van het water alleen is voldoende om het te laten veranderen in ijs onder hoge druk. De druk op de watermantelgrens is zo groot dat er helemaal geen bovenmantel aanwezig is; in plaats daarvan zouden de ondiepste rotsen meer lijken op die in de onderste mantel van de aarde. Krediet:ASU

De zeven planeten zijn geclassificeerd als rotsachtig, wat betekent dat ze niet gasvormig zijn. Ook, drie van hen wonen in de "bewoonbare zone, " maar hun ster is ongeveer 2, 000 keer zwakker dan de onze, wat betekent dat de planeten die het meest waarschijnlijk leven ondersteunen, zich heel dicht bij hun ster bevinden. Maar dat kan om een ​​aantal redenen een probleem zijn - een daarvan is dat het betekent dat de planeten waarschijnlijk getijde-locked zijn, waardoor de ene kant altijd te warm is en de andere te koud. Ook, het is bekend dat rode dwergen veel opflakkeren, die de ondergang van het leven op nabijgelegen planeten zou kunnen betekenen.

Alle zeven planeten die in een baan rond de rode dwergster TRAPPIST-1 zijn ontdekt, zouden gemakkelijk in de baan van Mercurius kunnen passen, de binnenste planeet van ons zonnestelsel. Krediet:NASA/JPL-Caltech

De onderzoekers suggereren dat hun resultaten ook implicaties kunnen hebben voor theorieën over hoe planeten zich ontwikkelen, aangezien ze opmerken dat alle zeven planeten in het Trappist-1-systeem binnen de "sneeuwgrens, " maar het model laat zien dat de buitenste planeten zich waarschijnlijk buiten die lijn hebben gevormd en in de loop van de tijd naar binnen zijn gemigreerd.

Deze grafiek toont de minimale startafstanden van de ijsrijke TRAPPIST-1-planeten (vooral f en g) vanaf hun ster (horizontale as) als functie van hoe snel ze gevormd zijn nadat hun moederster was geboren (verticale as). De blauwe lijn stelt een model voor waarbij water bij 170 K condenseert tot ijs, zoals in de planeetvormende schijf van ons zonnestelsel. De rode lijn is van toepassing op water dat condenseert tot ijs bij 212 K, geschikt voor de TRAPPIST-1 schijf. Als planeten zich snel zouden vormen, ze moeten zich verder weg hebben gevormd (en over een grotere afstand zijn gemigreerd) om significant ijs te bevatten. Omdat TRAPPIST-1 na verloop van tijd dimt, als de planeten later zijn gevormd, ze hadden zich dichter bij de gastheerster kunnen vormen en toch ijsrijk kunnen zijn. Krediet:ASU

© 2018 Fys.org