V februarja 2017 , je skupina evropskih astronomov objavila odkritje sistema sedmih planetov, ki kroži okoli bližnje zvezde TRAPPIST-1. Poleg dejstva, da je bilo vseh sedem planetov kamnitih, je bil dodaten bonus, da trije od njih krožijo znotraj TRAPPIST-1. bivalno območje . Zato je bilo izvedenih več študij, s katerimi so poskušali ugotoviti, ali bi kateri koli planet v sistemu lahko bival ali ne.
Ko gre za študije bivalnosti, je eden od ključnih dejavnikov, ki jih je treba upoštevati, starost zvezdnega sistema. V bistvu imajo mlade zvezde nagnjenost k vžiganju in sproščanju škodljivih izbruhov sevanja, medtem ko so planeti, ki krožijo okoli starejših zvezd, izpostavljeni sevanju dlje časa. Zahvale gredo nova študija s strani para astronomov je zdaj znano, da je sistem TRAPPIST-1 dvakrat starejši od Osončja.
Študija, ki bo objavljena vThe Astrophysical Journalpod naslovom ' O starosti sistema TRAPPIST-1 «, je vodil Adam Burgasser, astronom na kalifornijski univerzi v San Diegu (UCSD). Pridružil se mu je Eric Mamajek, namestnik programskega znanstvenika za NASA Program raziskovanja eksoplanetov (EEP) v Laboratoriju za reaktivni pogon.
Skupaj so pregledali podatke o kinematiki TRAPPIST-1 (tj. hitrosti, s katero kroži okoli središča galaksije), njeni starosti, magnetni aktivnosti, gostoti, absorpcijskih linijah, površinski gravitaciji, kovinskosti in hitrosti, s katero doživlja zvezdne izbruhe. . Iz vsega tega so ugotovili, da je TRAPPIST-1 precej star, nekje med 5,4 in 9,8 milijarde let. Ta je do dvakrat starejši od našega lastnega Osončja, ki je nastal pred približno 4,5 milijarde let.
Ti rezultati so v nasprotju s prejšnjimi ocenami, ki so bile, da je bil sistem TRAPPIST-1 star približno 500 milijonov let. To je temeljilo na dejstvu, da bi tako dolgo trajalo, da bi se zvezda z nizko maso, kot je TRAPPIST-1 (ki ima približno 8 % mase našega Sonca), skrčila do svoje minimalne velikosti. Toda z zgornjo starostno mejo, ki je nekaj manj kot 10 milijard let, bi lahko bil ta zvezdni sistem star skoraj tako kot vesolje samo!
Kot je pojasnil dr. Burgasser v nedavnem NASA-i izjava za javnost :
'Naši rezultati resnično pomagajo omejiti razvoj sistema TRAPPIST-1, ker je moral sistem vztrajati milijarde let. To pomeni, da so se morali planeti razvijati skupaj, sicer bi sistem že zdavnaj razpadel.'
Posledice tega bi lahko bile zelo pomembne, kar zadeva študije bivalnosti. Prvič, starejše zvezde doživljajo manj izbruhov v primerjavi z mlajšimi. Burgasser in Mamajek sta iz svoje študije potrdila, da je TRAPPIST-1 relativno tih v primerjavi z drugimi ultra hladnimi pritlikavimi zvezdami. Ker pa planeti okoli TRAPPIST-1 krožijo tako blizu svoje zvezde, so bili na tej točki izpostavljeni milijardam let sevanja.
Umetnikova upodobitev planetov, ki prečkajo rdečo pritlikavo zvezdo v sistemu TRAPPIST-1. Zasluge: NASA/ESA/STScl
Kot taka je možno, da večina planetov, ki krožijo okoli TRAPPIST-1 – pričakujejo najbolj oddaljena dva,ginh– bi verjetno odstranili njihovo atmosfero – podobno kot se je zgodilo z Marsom pred milijardami let, ko je izgubil svoje zaščitno magnetno polje. To je zagotovo skladno z mnogimi nedavnimi študijami, ki so ugotovile, da sončna aktivnost TRAPPIST-1 ne bi bila ugodna za življenje na nobenem od njegovih planetov.
Medtem ko so nekatere od teh študij obravnavale raven TRAPPIST-1 zvezdni izbruh , drugi so preučili vlogo magnetna polja bi igral. Na koncu so ugotovili, da je TRAPPIST-1 preveč spremenljiv in da bi bilo njegovo lastno magnetno polje verjetno povezano s polji njegovih planetov, kar bo omogočilo, da delci iz zvezde tečejo neposredno v atmosfero planetov (s čimer bi jim omogočilo, da so bolj enostavno odstraniti).
Vendar rezultati niso bili povsem slaba novica. Ker imajo planeti TRAPPIST-1 ocenjene gostote, ki so nižje od zemeljske, je možno, da imajo velike količine hlapnih elementov (tj. voda, ogljikov dioksid, amoniak, metan itd.). To bi lahko privedlo do nastanka gostih atmosfer, ki so zaščitile površine pred veliko škodljivega sevanja in prerazporedile toploto po planetih, zaprtih s plimovanjem.
Tudi gosto ozračje bi lahko imelo podoben učinek kot Venera, kar bi ustvarilo bežni učinek tople grede, ki bi povzročil neverjetno gosto atmosfero in izjemno vroče površine. V teh okoliščinah bi torej moralo biti vsako življenje, ki se je pojavilo na teh planetih, izjemno odporno, da bi lahko preživelo milijarde let.
Umetnikov vtis pogleda z najbolj oddaljenega eksoplaneta, odkritega okoli rdeče pritlikavke zvezde TRAPPIST-1. Zasluge: ESO/M. Kornmesser.
Druga pozitivna stvar, ki jo je treba upoštevati, je konstantna svetlost in temperatura TRAPPIST-1, ki sta tipični tudi za zvezde razreda M (rdeči pritlikavec). Zvezde, kot je naše Sonce, imajo ocenjeno življenjsko dobo 10 milijard let (kar je skoraj na polovici) in sčasoma postajajo vse svetlejše in bolj vroče. Po drugi strani pa naj bi rdeči palčki obstajali kar 10 bilijonov let – veliko dlje, kot je obstajalo vesolje – in se ne spreminjajo veliko v intenzivnosti.
Glede na čas, ki je bil potreben, da se je na Zemlji pojavilo kompleksno življenje (več kot 4,5 milijarde let), bi lahko zaradi te dolgoživosti in doslednosti zvezdni sistemi rdečega pritlikavka najboljša dolgoročna stava za bivanje. Takšen je bil zaključek ene nedavne študije, ki jo je izvedel Prof. Avi Loeb Centra za astrofiziko Harvard-Smithsonian (CfA). In kot Mamajek pojasnil :
»Zvezde, ki so veliko večje od Sonca, hitro porabijo svoje gorivo, svetijo se v milijonih let in eksplodirajo kot supernove. Toda TRAPPIST-1 je kot počasi goreča sveča, ki bo svetila približno 900-krat dlje od trenutne starosti vesolja.
NASA je prav tako izrazila navdušenje nad temi ugotovitvami. 'Ti novi rezultati zagotavljajo koristen kontekst za prihodnja opazovanja planetov TRAPPIST-1, ki bi nam lahko dali odličen vpogled v to, kako se planetarne atmosfere oblikujejo in razvijajo ter vztrajajo ali ne,' je rekel Tiffany Kataria, znanstvenica za eksoplanet pri JPL. Trenutno so študije bivalnosti TRAPPIST-1 in drugih bližnjih zvezdnih sistemov omejene na posredne metode.
Vendar pa bodo v bližnji prihodnosti misije naslednje generacije, kot je Vesoljski teleskop James Webb pričakuje se, da bodo razkrili dodatne informacije – na primer, ali imajo ti planeti atmosfero in kakšna je njihova sestava. Prihodnja opazovanja z Vesoljski teleskop Hubble in Vesoljski teleskop Spitzer pričakuje se tudi, da bodo izboljšali naše razumevanje teh planetov in možnih razmer na njihovem površju.